какое свойство железобетона является его недостатком
Какое свойство железобетона является его недостатком
Железобетон один из самых популярных современных строительных материалов. Почему железобетон стал популярным среди строителей? А все дело в оптимальном сочетании цены и качества. Цены доступны, несмотря на высокое качество.
Бетон превосходно сопротивляется сжатию, но при растяжении в 12-15 раз прочность бетона уменьшается, а сталь имеет очень высокую прочность и отлично сопротивляется как сжатию, так и растяжению. Основная специфика железобетона состоит в том, что при сочетании двух металлов они работают вместе вплоть до разрушения. Бетон защищает арматуру от воздействия негативных климатических условий.
В современном строительстве выделяют такие виды железобетонных изделий:
Данные виды железобетона изготавливаются в зависимости от цели строительства, особенностей объекта и условий строительства.
Во время капитального строительства железобетон является основным материалом, и он пользуется значительным спросом. Поэтому мы постоянно сталкиваемся с изделиями из железобетона: лестничные площадки в многоэтажных домах, мосты, различные перекрытия в домах. Во время строительства дорог используются тоже железобетонные конструкции: бордюры, специальные тротуарные плитки, разнообразные плиты, к примеру, для взлетной линии аэродрома. Во время жилищного строительства используют кольца, трубы, панели.
Возведение стен из железобетона – это легкий и дешевый способ постройки зданий. И при возведении коммерческих зданий чаще всего используют данный строительный материал, потому что это быстрый вид строительства.
Но, несмотря на популярность данного строительного материала, в его использовании есть свои преимущества и недостатки.
Преимущества железобетона:
1. Изделия из железобетона долговечны.
2. Высокая сопротивляемость атмосферным воздействиям.
3. Изделия из железобетона отличаются высокой прочностью.
4. Конструкции из ЖБИ огнеустойчивы.
5. Высокая сейсмостойкость.
6. Низкая себестоимость.
Недостатки железобетона:
1. Изделия из железобетона имеют очень большой вес.
2. Высокая тепло- и звукопроводность.
3. Трудно что-то изменить или укрепить.
4. Нужны квалифицированные рабочие для работы с таким материалом.
5. Появление трещин на бетоне.
6. Повышенные затраты во время транспортировки.
Плиты из железобетона – это самый популярный из строительных материалов как в жилищном строительстве, так и в промышленном строительстве, даже, несмотря на выше перечисленные недостатки. Плюсы просто перекрывают все минусы данного материала.
Во время изготовления железобетона используют бетон различной марки. Он бывает легким, тяжелым, специальным и ячеистым. Все эти компоненты придают железобетонным изделиям различные свойства. При возведении зданий из железобетона, обязательно следует учитывать текучесть грунта или продумать плавающий фундамент, либо не использовать такие конструкции.
Что такое железобетон: виды, область применения
Железобетонные конструкции — достаточно распространенный вид материалов в строительстве, без которого не обходится сегодня ни одна современная стройка по всему миру.
Что такое железобетон?
Железобетон это – композитный строительный материал, для производства которого используется сталь и бетон. При его изготовлении, заранее подготовленный железный каркас заливается раствором из цемента, песка и воды. После его затвердевания и получается железобетон, обладающий прочностью стали и стойкостью к факторам окружающей среды бетона, компенсируя при этом их недостатки. В частности стойкостью к сжатию и растяжению.
Понятие и историческая справка
Первым железобетон изготовил французский садовник, выращивающий экзотические растения в оранжерее Версаля — Жозеф Монье. Он занимался продажей саженцев пальмы, получая при этом мало дохода. Большую часть выручки приходилось отдавать бондарю, который готовил для будущих пальм деревянные горшки.
Дешевым вариантом стал керамический сосуд, но он является очень хрупким изделием, и при случайном падении садовника, не заметившего на полу мешок с цементом, попросту разбился. Но данный случай навел его на мысль изготавливать горшки из цемента и песка. И здесь наш герой потерпел фиаско — материал легко разрушали со временем, обладающие большой силой роста корни растений. Для укрепления конструкции он зашил ее в металлический каркас, но изделие при этом, потеряло эстетический внешний вид, поэтому садовник покрыл его еще одним внешним слоем бетона.
В результате подобные горшки получились практичными и недорогими. После этого, Жозеф Монье запатентовал свою технологию и не прогадал, ведь свойства подобного материла стали востребованными в строительстве. Железобетон стали использовать повсеместно для создания зданий и сооружений, которые отличались прочностью и надежностью, стойкостью к разным факторам окружающей среды.
Виды по технологии изготовления
Железобетонные изделия бывают:
Технология изготовления напряженного бетона достаточно проста и ничем особо не отличается от применяемой при производстве обычного. Единственным отличием является то, что армирующая сетка предварительно натягивается, и после затвердевания бетона при снятии натяжителей энергия напряжения работает на сжатие, передается всему изделию, обеспечивая ему повышенную стойкость, компенсацию весовым растягивающим нагрузкам.
Преимущества и недостатки
Он представляет собой плотный, прочный, тяжелый материал, который плохо впитывает влагу и пропускает воздух, устойчив к влиянию температур в широком диапазоне.
Свойства и состав
В состав железобетона входят цемент, вода, песок и железо. В изделии используется больше бетона, чем металла. При этом удельный вес железа и конструкция стального каркаса может быть разной. Все зависит от изделия, которое планируется создать – плита, колона, свая, фундамент и т.д.
Виды арматуры
1) в зависимости от назначения:
2) в зависимости от технологии производства:
Поверхность армирующих элементов может быть гладкой или рифлёной.
Виды бетона
При производстве избыточных железобетонов применяются бетоны, которые имеют прочность на сжатие не ниже класса В15. В состав изделия включается стержневая арматура классов А240, А300, А400, А500, В500, диаметр которой должен быть не меньше 40 мм. Созданная для заливки конструкция имеет вид пространственных каркасов и плоских сеток. Нередко может быть использовано жесткое армирование с применением профилированных стальных заготовок – швеллеры, уголки, двутавры.
Для изготовления перенапряженных железобетонов применяются марки бетонов В20 — В60 (относятся к тяжелым), арматурная сталь — А540, А600, А800, А1000, Вр1200, Вр1300, Вр1400, Вр1500, К1400 и К1500.
Сталефибробетоны изготавливаются из специальных бетонных смесей с применением для армирования металлических пластин небольшого размера.
Характеристики
Что такое железобетон? Это удачное сочетание свойств двух разных материалов, которые можно объединить в одну монолитную конструкцию. Вначале создается форма для заливки. После этого из стали каркас. Далее замешивается раствор, который заливается в форму. Изделие должно определенное время выстояться, чтобы приобрести требуемые свойства. В процессе затвердевания между арматурой и бетоном возникают существенные силы сцепления, поэтому под определенной нагрузкой оба материала деформируются совместно.
В число полезных и востребованных в современном строительстве свойств этого материала входит:
Как тот, так и другой материал имеют приблизительно одинаковый коэффициент линейного расширения. По этой причине даже при воздействии повышенных температур не наблюдается внутренних разрывов и разрушения, сохраняется изначальная целостность.
Прочное соединение входящих в железобетон материалов обеспечивается:
Область применения
Железобетонные изделия являются широко используемым в строительстве материалом, в частности при создании:
Все используемые в строительстве элементы железобетонных изделий разделяются на следующие группы – предназначенные для создания:
Кроме этого, железобетон имеет узконаправленное применение. Его используют для создания:
Для обеспечения повышенной стойкости к воздействию влаги в бетон при создании подобных конструкций добавляют специальные вещества, которые отталкивая воду, обеспечивают ему антикоррозийные свойства.
Бетон-Каркас
ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА
К основным преимуществам железобетона, обеспечивающим ему широкое распространение в строительстве, относятся: огнестойкость, долговечность, высокая механическая прочность, хорошая сопротивляемость сейсмическим и другим динамическим воздействиям, возможность возводить конструкции рациональной формы, малые эксплуатационные расходы (по сравнению с деревом и металлом), хорошая сопротивляемость атмосферным воздействиям, возможность использования местных материалов. Затраты энергии на производство железобетонных конструкций значительно ниже, чем металлических и каменных.
Недостатки железобетона: большая плотность, высокая тепло- и звукопроводность, трудоемкость переделок и усилений; необходимость выдержки до приобретения прочности, появление трещин вследствие усадки и силовых воздействий. Железобетонные конструкции по сравнению с конструкциями из других материалов (камня, стали, дерева) являются новыми. Их возникновение и развитие связано с развитием производительных сил общества. Появление железобетона совпадает с периодом бурного роста промышленности, торговли и транспорта во второй половине XIX в., в связи с чем потребовалось строительство большого количества фабрик, заводов, мостов и других инженерных сооружений. Техническая возможность появления железобетона к тому времени уже имелась — цементная промышленность и черная металлургия были достаточно развиты.
Исследования покрытий Царскосельского Дворца (пригород С.-Петербурга) показали, что русские мастера еще в 1802 г. применяли армированный бетон, однако они не считали, что получили новый строительный материал и не патентовали его. За дату рождения железобетона принято считать 1850 г., когда француз Ламбо изготовил лодку из проволочной сетки, обмазанной цементным раствором, которая в 1855 г. демонстрировалась на Всемирной выставке в Париже. Первые патенты на изготовление изделий из железобетона в строительстве были получены Моньев 1857— 1870 гг.
Создание первых теоретических основ расчета и проектирования железобетонных конструкций оказалось возможным благодаря работам исследователей и инженеров — Консидера, Геннебика, Мёрша и др. В эти годы были разработаны методы расчета железобетонных конструкций, в основу которых положены законы сопротивления материалов.
В России развитие железобетона было связано с именем проф. Н. А. Белелюбского, который в 1888 и 1896 гг. в Москве и Петербурге провел публичные испытания различных натурнык железобетонных конструкций (плит, сводов, труб, мостов и т. п.). По полученным результатам эти испытания во многом превосходили работы зарубежных ученых и послужили базой для широкого распространения железобетона в строительстве. Появились оригинальные конструкции, предложенные русскими инженерами, получившие пшрокое распространение за рубежом. Например, В. П. Некрасовым было предложено армирование сжатых элементов горизонтальными сетками, А. Ф. Лолейт в 1908 г. впервые предложил и осуществил в натуре безбалочное перекрытие. Первые технические условия на железобетонные конструкции в России были изданы в 1911 г., а в 1913 г. в России было уже использовано в конструкциях 3,5 млн. м бетона и железобетона. Первыми наиболее крупными сооружениями, возводимыми с применением железобетона, были гидростанции: Волховская ГЭС (1921 — 1926 гг.), Днепрогэс (1927 — 1932 гг.), Нижнесвирская ГЭС (1928 — 1934 гг.).
Наряду с гидротехническим строительством из железобетона возводятся заводы тяжелого машиностроения (Магнитогорский, Краматорский, Запорожсталь), а также производственные здания различного назначения. Его использовали для создания монолитных неразрезных балочных перекрытий, многопролетных и многоярусных рам, арок и других подобных конструкций. Начиная с 1928 г. в строительную практику вошли разработанные В. 3. Власовым, А. А. Гвоздевым, П. Л. Пастернаком и другими учеными тонкостенные пространственные покрытия – оболочки, складки, купола. Начиная с 1930 г. наряду с монолитными железобетонными конструкциями начали применять сборные железобетонные конструкции, выполняемые, как правило, на месте cтроительства. Эти конструкции ускорили ввод в эксплуатацию важнейших промышленных объектов (заводы «Шарикоподшипник», Уралмаш). Однако недостаточное количество мощной крановой техники, отсутствие заводов сборного железобетона в этот период и то обстоятельство, что не была проведена строгая
унификация основных размеров сооружений, не дали возможность внедрить в строительство сборный железобетон.
В 1928 г. французский инженер Э. Фрейсинэ впервые предложил и внедрил в строительство предварительно напряженные конструкции. В Советском Союзе предварительно напряженные конструкции начали применяться с 1930 г. С развитием строительства и накоплением экспериментальных данных были выявлены серьезные недостатки применяемого метода расчета железобетонных конструкций по допускаемым напряжениям. В конце 1931 г. А. Ф. Лолеит разработал основные положения новой теории расчета железобетона по разрушающим усилиям, которая более правильно отражала действительную работу железобетона я учитывала ого упругопластические свойства. Метод расчета железобетонных конструкций по разрушающим нагрузкам был внесен в нормативные документы в 1938 г. Выдающуюся роль в его создании помимо А. Ф. Лолейта сыграли А. А. Гвоздев, П. Л. Пастернак и другие ученые. Дальнейшим развитием теории железобетона явился созданный в СССР единый метод расчета конструкций по предельным состояниям, включенный в Строительные нормы и правила проектирования в 1955 г.; по мере накопления новых сведений о бетоне и железобетоне нормы периодически уточняются.
В 1971 —1975 гг. они подверглись коренной переработке. В 1983 г. в них внесены новые изменения, а обозначения приняты в соответствии со стандартами СЭВ. В 1954 г. был опу15ликован ряд постановлений, сыгравших огромную роль в деле развития и внедргаовя железобетона во всех областях строительной техники и прежде всего в области сборного железобетона как основной индустриальной базы строительства.
В короткие сроки была создана промышленность сборных железобетонных конструкций. Построено и введено в эксплуатацию большое количество новых предприятий сборного железобетона. Значительно улучшилась технология производства железобетона. Проведена унификация конструкций производственных, жилых и гражданских зданий, объекты строительства стали обеспечиваться в большей степени подъемным оборудованием.
Проектные организации разработали и выпустили большое количество проектов типовых сборных железобетонных конструкций для различных отраслей строительства. Все эти мероприятия способствовали значительному увеличению производства и применения сборного железобетона, в том числе и предварительно напряженного.
Железобетон, его характеристики
Одним из популярнейших строительных материалов на современном рынке считается железобетон.
Компания «ОтКом» является производителем железобетона уже более 10 лет. Возможности завода этой компании позволяют железобетон купить на самых выгодных для вашего предприятия условиях. Став постоянным клиентом компании «ОтКом», можно воспользоваться индивидуальной схемой сотрудничества и оптимизировать свои затраты.
Запатентованный в 19 веке, железобетон не только не утратил своей актуальности, а еще более расширил сферу своего использования. Сегодня его активно применяют при возведении мостов, во время работ по ремонту и укладке дорог, при монтаже теплотрасс и вентиляционных шахт. И уж совсем невозможно представить себе строительный процесс жилых или же промышленных зданий без использования какого-либо вида железобетонных конструкций. Даже в частном строительстве он применяется на этапе укладки фундамента, ведь его устойчивость к высоким нагрузкам достаточно велика.
Надежность сцепления бетона и арматуры является залогом высокого показателя сопротивления высоким нагрузкам, именно поэтому для достижения максимального сцепления используют стальные прутья с рифленой поверхностью, что позволяет бетону плотнее сцепиться с арматурой, защищая ее тем самым от воздействия внешней среды.
Секрет такой популярности очень прост: великолепное сочетание цены и качества, что позволяет сократить затраты на проект и гарантировано получить превосходное качество и долговечность.
Свойства железобетона
Основными характерными показателями для этого строительного материала служат:
Долговечность и прочность, обеспечивающие целостность здания, которая достигается благодаря физическим и механическим качествам взаимодействующих в железобетоне материалов.
Способность выдерживать различные нагрузки, ведь бетон не дает конструкции сжиматься под влиянием нагрузки, а арматура защищает от растягивания.
Огнеупорность и способность выдерживать низкие температуры.
Технологичность и легкость монтажа.
Устойчивость к влиянию атмосферных явлений.
Сочетание цены и качества.
Такие качественные характеристики позволяют железобетону быть лидером стройматериалов и использоваться в проектах по возведению плотин, аэродромов, электростанций. Особого внимания заслуживает возможность использования железобетона в зонах с повышенной сейсмичностью, где этот материал просто незаменим.
Виды железобетона
Железобетонные изделия традиционно представлены в 2 видах:
В зависимости от вида используемой арматуры, железобетонные конструкции могут быть предварительно напряженными или обычными. Именно первые являются более практичными и долговечными, так как они позволяют выдерживать высокие нагрузки и предотвращают образование микротрещин в процессе растяжения от нагрузок. Кроме того, предварительно напряженные конструкции экономят до 50% стали.
Преимущества и недостатки железобетона
Свойства железобетона говорят о его бесспорных преимуществах перед другими строительными материалами, позволяя использовать его на строительной площадке в любое время года, не опасаясь за целостность возводимой конструкции.
Бесспорно, плюсов у железобетона много и его востребованность говорит сама за себя. Однако, как любой стройматериал, железобетон имеет и обратную сторону своих неоспоримых преимуществ.
Так, из недостатков в его использовании можно выделить следующие:
Значительная масса. Хотя сейчас современные способы изготовления строительных материалов и позволяют заменить заполнители в используемых стальных конструкциях на более легкие, однако, проблему полностью это решить не может.
Несмотря на невысокую стоимость самого железобетона, затраты на его поставку и монтаж весьма высоки, поскольку есть прямая необходимость использования специальной техники и квалифицированных специалистов.
Какими бы прочными ни были конструкции из железобетона, все же и для них имеется определенный порог нагрузки, выходить за рамки которого не следует.
Во время усадки конструкции железобетонные блоки могут дать трещину, а это потребует дополнительных затрат на усиление сооружения или что еще хуже, на его переделку.
Преимущества и недостатки железобетона
Большое распространение железобетона в современном строительстве вызвано прежде всего его значительными техническими и экономическими преимуществами в сравнении с другими строительными материалами.
До 70—80% массы железобетона составляют местные каменные материалы (песок, гравий или щебень). Замена стальных и деревянных конструкций железобетонными позволяет экономнее расходовать в строительстве сталь и древесину, незаменимые в других отраслях народного хозяйства.
Особенно значительный технико-экономический эффект достигается при применении сборного и предварительно напряженного железобетона, изготовляемого индустриальными методами на предприятиях и полигонах.
Железобетон обладает рядом важных технических преимуществ. Прежде всего он отличается исключительной долговечностью благодаря надежной сохранности арматуры, заключенной в бетон. Прочность же бетона со временем не только не уменьшается, но может даже увеличиться.
Железобетон хорошо сопротивляется атмосферным воздействиям, что особенно важно при строительстве открытых инженерных сооружений (эстакады, мачты, трубы, мосты и др.).
Конструкции из железобетона обладают высокой огнестойкостью. Практика показала, что защитный слой бетона толщиной 1,5-2 см достаточен для обеспечения огнестойкости железобетонных конструкций при пожарах. В целях еще большего увеличения огне-, а также жаростойкости применяют специальные заполнители (базальт, диабаз, шамот, доменные шлаки и др.) и увеличивают толщину защитного слоя до 3-5 см.
Железобетонные конструкции, благодаря их монолитности и большей жесткости по сравнению с конструкциями из других материалов, отличаются весьма высокой сейсмостойкостью.
Железобетону легко могут быть приданы любые целесообразные конструктивные и архитектурные формы. Эксплуатационные расходы по содержанию сооружений и уходу за конструкциями весьма низки.
По затратам времени на изготовление и монтаж сборные железобетонные конструкции могут конкурировать со стальными, особенно при изготовлении железобетонных конструкций методом проката, кассетным способом, при монтаже с колес и применении других прогрессивных методов изготовления и монтажа.
К недостаткам железобетонных конструкций следует отнести:
1) относительно большой собственный вес;
2) сравнительно высокую тепло- и звукопроводность, требующую в некоторых случаях устройства специальной изоляции;
3) сложность производства работ, особенно в зимнее время, и при изготовлении предварительно напряженных конструкций, потребность в квалифицированных кадрах, специальном оборудовании, пропарочном хозяйстве; необходимость систематического контроля за правильностью расположения арматуры, дозировкой составляющих бетонной смеси, ее укладкой и другими операциями;
4) возможность появления трещин до приложения эксплуатационной нагрузки (от усадки и собственных напряжений в железобетоне по технологическим причинам), а также от действия внешних нагрузок из-за низкого сопротивления бетона растяжению.