Современное строительство с применением ЖБИ структур

Железобетонные конструкции в современном строительстве являются, без преувеличения, ключевым компонентом практически любого сооружения. Для подобных изделий характерно крайне обширное разнообразие, что позволяет применять их при решении самых разноплановых задач.

При помощи колонн сооружаются перекрытия, укрепляются балки, прогоны, арочные конструкции, оконные и дверные проемы. ЖБИ колонны применяются при сооружении лотков, фундаментов, во время строительства промышленных или жилых зданий.

Ниже мы опишем ключевые особенности деталей из железобетона, охарактеризуем тонкости их производства, а также рассмотрим основные достоинства и недостатки этого вида материала.

Разнообразие изделий из железобетона не поддается описанию

Классификация изделий

Основополагающим документом, регламентирующим использование подобных изделий, является СНиП по железобетонным конструкциям (2.03.01-84). Этот норматив, а также другие документы, регламентирующие отдельные аспекты применения железобетона в строительстве, определяют его состав и ключевые требования к характеристикам.

Согласно данным нормативам, железобетон представляет собой композит, состоящий из цементного или аналогичного по свойствам связующего, плотного наполнителя и металлической арматуры. Такое сочетание позволяет объединить массивность и стойкость настоящего бетона с достаточной прочностью на изгиб и сжатие, которой обладает сталь.

Для облегчения ориентации в разнообразии железобетонных конструкций существует несколько вариантов их классификации. В основе каждого варианта лежит тот или иной фундаментальный признак.

Так, по принципу возведения ж/б изделия делятся на:

  • Сборные – состоят из отдельных элементов, производимых в заводских условиях и собираемых в единую систему на объекте.
  • Монолитные – обустраиваются путем заливки непосредственно на месте. Для изготовления монолитных конструкций чаще всего применяются опалубки различных форм.

Обратите внимание! Также иногда выделяют промежуточный, сборно-монолитный тип изделий, объединяющий обе описанные технологии.

Классификация по конфигурации обычно включает в себя такие разновидности:

  • Блочные — наиболее распространенные и простые в изготовлении. Представляют собой полнотелые или пустотелые блоки правильной геометрической формы.
  • Линейные – разновидность блочных модулей, вытянутых в длину. К линейным конструкциям обычно относят балки, сваи, столбы, фермы и т.д.
  • Плоские – плиты и перекрытия разного размера и прочности. Как и блоки, могут делаться пустотелыми для уменьшения массы при незначительном снижении прочности.
  • Пространственные изделия – лотки, трубы, кольца для колодцев и т.д. Основной отличительной чертой подобных модулей является наличие внутренней функциональной полости.

Естественно, здесь приводится лишь обзор основных типов изделий. СНиП на железобетонные конструкции содержит более подробную классификацию с точными характеристиками, и потому при проектировке специалисты обращаются именно к этому нормативу.

Основные компоненты и производство

Связующее вещество

Изготовление железобетонных конструкций предполагает использование четырех основных компонентов: связующего, наполнителя, арматуры и воды. Кроме того, для улучшения качества материала в сырье часто добавляют модификаторы – вещества, оптимизирующие состав, улучшающие пластичность, ускоряющие отвердение и т.д.

Пропорции смесей для производства раствора

Связующе является одним из наиболее важных компонентов:

  • В качестве вяжущего материала, отвердевающего после гидратации (взаимодействия с водой) обычно используется портландцемент. Для него характерны высокие показатели прочности и вполне доступная цена.

Обратите внимание! Отдельную группу составляют так называемые безусадочные цементы, объем которых при гидратации не изменяется. С их помощью обычно выполняют ремонт железобетонных конструкций.

  • Для производства бетонов, которые используются в массовом строительстве, обычно применяются цементы марки М400 или М500. Именно на эти виды материала обычно ориентируются, рассчитывая пропорции других компонентов смеси для изготовления ж/б изделий.

Наиболее распространенные марки цемента

  • Однако в ряде случаев от конструкции требуются повышенные механические характеристики. При этом может быть задействован более высокомарочный цемент (М600 – М800). Однако следует помнить, что использование подобных составов существенно удорожает конструкцию. Кроме того, после застывания такие изделия хуже поддаются обработке.

Наполнитель

Вторым по важности компонентом является наполнитель. И если для строительного бетона без внутреннего армирования могут применяться самые разные материалы, вплоть до вспененных полимеров, то при производстве ж/б конструкций обычно задействуются только те вещества, которые обеспечат составу высокую плотность и прочность.

Наполнители разного размера

Их можно условно разделить на несколько групп, которые приводятся в таблице ниже:

Группа наполнителейПримеры и характеристики
Природные материалыНаиболее часто применяемая группа. К ней относятся различные пески, гравий, щебень и т.д. Как правило, при заливке армированного бетона используются заполнители, полученные путем дробления отходов плотных горных пород — кварцитов, гранитов и т.д.
Искусственные материалыПроизводятся путем совместной обработки природного сырья и синтетических компонентов. Для изготовления железобетона искусственные заполнители задействуются очень редко, исключение составляет лишь чугунная дробь для укрепления высокопрочных монолитных конструкций.
Отходы производстваШлак, зола и т.д. Обычно не обладают достаточной прочностью, потому используются в качестве добавок.

Металлическая дробь для особо прочных конструкций

При выборе наполнителя обычно придерживаются таких правил:

  • Для производства бетона марки М400 и ниже используется гравий, для более прочных материалов – щебень.
  • И щебень, и гравий перед внесением в состав подвергают фракционированию – разделению в соответствии с размером частиц. Использование материалов одной фракции способствует повышению однородности состава и улучшению его свойств.
  • При расчете механических характеристик нужно учитывать, что прочность каменного заполнителя должна быть примерно в 1,5 – 2 раза выше, чем прочность цементного состава.

Арматурный каркас

Наконец, важным элементом является арматурный каркас:

  • Для улучшения механических характеристик материала используется стальная арматура – проволока, прутья, трубы или другие элементы, соединенные в каркасы определенной формы. Конфигурация каркаса определяется очертаниями и габаритами самого сооружения, а также расчетными требованиями по прочности.
  • Инструкция допускает как сварное соединение элементов каркаса, так и связывание их использованием специальной проволоки. Второй метод является менее надежным, однако его проще реализовать самостоятельно, потому он широко используется в частном строительстве.

Фото скобы для вязки арматуры

  • По особенностям закладки арматуру разделяют на напряженную и ненапряженную. Напряжением арматуры называют ее предварительно растягивание с помощью специальных устройств: после полимеризации бетона такой каркас сохраняет упругость, и его способность компенсировать нагрузки многократно повышается.

Устройство для предварительного напряжения каркаса

Технология изготовления

Сборные элементы

Схема, по которой осуществляется производство железобетонных конструкций, зависит от того, какой результат мы планируем получить.

При этом методики заливки отдельных блоков и монолитных конструкций существенно различаются:

  • Для производства сборных модулей нам понадобятся формы. Если нужно сделать только несколько штук (например, для формирования перекрытия), то можно собрать форму из досок и толстой фанеры. В противном случае оптимальным выбором будет покупка сборной металлической конструкции с достаточным запасом прочности.
  • Изнутри обрабатываем форму машинным маслом. Деревянные конструкции также можно выстелить полиэтиленом во избежание набухания от влаги.

Промышленная формовка блоков

  • Далее собираем арматурный каркас, который устанавливаем в емкости на расстоянии примерно 30-50 мм от нижней плоскости. Для дистанцирования лучше всего использовать специальные стойки.

Обратите внимания! Не забываем о закладных для крепления и транспортировки модулей с использованием автокрана!

  • Затем заливаем подготовленный раствор на основе цемента, песка и заполнителя. Пропорции основных компонентов определяем в зависимости от требуемой прочности бетона.
  • Используя глубинный вибратор или вибростол, уплотняем материал. При этом из него удаляется лишний воздух, за счет чего плотность повышается и улучшается сцепление гидратированного цемента с арматурой и гравием.

На последнем этапе выполняется сушка изделия, причем в промышленности для этого используют специальные высокотемпературные камеры. Постоянный нагрев выше 500С способствует более быстрому набору прочности. В быту же придется выдерживать блок до использования минимум 28 суток.

Перед использованием в строительстве изделия промышленного производства обязательно проходят многоступенчатую проверку. Тесты по железобетонным конструкциям позволяют определить соответствие параметров прочности запланированным, а также выявить возможные дефекты.

Инструментальное обследование железобетонных конструкций для контроля качества

Заливка монолита

Производство монолитных конструкций является более быстрым, но в то же время – более трудоемким:

  • Вначале собирается арматурный каркас, который устанавливается на определенном заранее участке и сварным способом крепится к уже возведенным элементам.
  • Затем вокруг каркаса возводится опалубка, мощность которой позволяет выдерживать массу залитого раствора без деформации и разрушения.

Заливка монолита по арматуре

  • В опалубку заливаем бетон, распределяя его таким образом, чтобы избежать образования «воздушных карманов». Уплотняем материал, повышая его прочность.
  • Далее выполняем просушивание бетона, следя за тем, чтобы он сохранял достаточное количество жидкости для гидратации. Для этого покрываем материал полиэтиленом, периодически увлажняя поверхность.

Обратите внимание! Сушка должна проходить при положительных температурах. Если же планируется заливка монолита в зимний период, то в конструкцию дополнительно закладываются электропроводящие кабели для нагрева смеси, либо же обустраивается теплоизоляционная опалубка.

После набора прочности желательно выполнить инструментальный контроль качества материала. Это позволит нам с уверенностью использовать его расчетную несущую способность, не опасаясь обрушения.

Достоинства и недостатки

Говоря об этой разновидности материалов, нельзя упустить из виду анализ их сильных и слабых сторон. Как мы знаем, железобетон в капитальном строительстве весьма востребован, потому вполне логично, что у него есть вполне объективные достоинства.

  • Длительный срок службы. ГОСТ на железобетонные конструкции, используемые в строительстве, подразумевает деление на три категории долговечности: первая — свыше 100 лет, вторая – 50-100 лет и третья — от 30 лет.

Обратите внимание! Нормативными документами ограничивается минимально допустимый срок службы сооружения. При соблюдении правил эксплуатации, своевременной профилактике и ремонте этот период можно многократно увеличить.

  • Относительно невысокая стоимость. Если принимать во внимание исключительно финансовую составляющую, то железобетонная конструкция выйдет значительно более дешевой, нежели стальная с аналогичными эксплуатационными показателями.
  • Высокая термостойкость. Принимая во внимание низкую теплопроводность бетона, можно с уверенностью утверждать, что такое сооружение будет куда более огнестойким, чем изделие из стальных балок.
  • Сопротивление воздействию химических и биологических факторов. Инертный бетон надежно изхолирует стальной каркас от внешней среды, благодаря чему конструкция на несколько порядков медленнее разрушается вследствие коррозии. Да и бактериальные поражения бетона встречаются только в исключительных условиях (постоянная высокая влажность при высокой температуре).

Возведенное сооружение будет достаточно прочным и долговечным

  • Хорошая сопротивляемость нагрузкам – статическим и динамическим. Это преимущество обусловлено оптимальной комбинацией свойств бетона и стальной арматуры.
  • Технологичность – при необходимости и наличии необходимых ресурсов из железобетона можно изготовить практически любую архитектурную форму. В частном строительстве возможна также заливка конструкций своими руками: конечно, трудозатраты будут существенными, но отнюдь не запредельными.
Читайте также:  Кровать, как повседневный элемент нашей жизни

Впрочем, железобетонные конструкции обладают и рядом недостатков:

  • Во-первых, как ни парадоксально, минусом считается малая прочность при значительной массе. По этому показателю железобетон серьезно уступает стальным фермам и балкам, поскольку изделие несет значительно меньшей полезной нагрузки на единицу массы.
  • Во-вторых, эксплуатационные качества материала (теплопроводность, звукоизоляция и т.д.) делают невозможным использование его в жилищном строительстве без дополнительной отделки.

Материал требует обязательной теплоизоляции

Впрочем, эти минусы не являются фатальными, и потому данная разновидность стройматериалов будет повсеместно использоваться, по-видимому, еще довольно долго. Тем более что сопоставимых по характеристикам альтернатив пока не предвидится.

Вывод

Производя железобетонные конструкции по СНиПу, нужно уделять внимание всем нюансам, начиная от состава раствора и заканчивая режимом набора прочности. Только в этом случае возведенное сооружение будет обладать всеми положительными качествами, характерными для описываемого материала.

Видео в этой статье содержит дополнительную информацию по данному вопросу, так что новичкам (и не только!) мы настоятельно рекомендуем с ним ознакомиться.

Железобетонное монолитное строительство в России

Железобетонное строительство в России набирает свои темпы. Сама идея монолитного строительства с применением металлической арматуры возникла давно, много сотен лет назад, однако реализовываться она начала только с появлением портландцемента, с помощью которого строители могли получать очень качественные марки бетона, а также более высоких марок строительной стали, из которой изготавливается арматурный прут. Портландцемент был изобретен в первой четверти XIX века в Англии. Патент на него был получен в 1824-м году англичанином Д. Аспдином, однако еще до этого идея монолитного бетонирования воплощалась в том или ином виде. Так, в России первые строительные конструкции, которые можно считать железобетоном, были получены в 1802-м году, когда в Царском Селе под Санкт-Петербургом при строительстве дворца были изготовлены армированные металлическими стержнями плиты перекрытий.

Правда, в том случае использовался не очень прочный известковый бетон, но все же факт попытки изготовления железобетона был зафиксирован.

Однако, как только строители получили портландцемент и научились изготавливать с его помощью бетон, по характеристикам схожий с бетоном современным, начались и эксперименты по армированию бетонных элементов и конструкций. Основные работы по проверке качеств железобетона велись в Англии и Франции, правда, за полвека в этих странах было построено совсем немного железобетонных сооружений, первым из них можно считать церковь, целиком построенную из железобетона в 1864-м году под Парижем, и жилой дом в Англии.

Кстати, первый бетонный корабль был построен примерно в то же время (1846 г., Франция), правда, в виде небольшой лодки, но она плавала и не тонула.

Тогда же предпринимались попытки создать научные труды по этому материалу, выходили некоторые книжки, в которых освещался опыт создания и эксплуатации железобетонных конструкций, но по-настоящему научная работа по монолитному строительству появилась не в Европе, а в США в 1877-м году. Американцы очень внимательно следили за развитием железобетонных технологий, с помощью которых они впоследствии начали возводить небоскребы в своих мегаполисах.

Интересный факт: «отцом железобетона» считается не инженер-строитель, как можно было бы подумать, а французский садовник Жозеф Монье, который искал материал, из которого можно было бы изготовить очень прочную кадку под пальму. Когда его опыты увенчались успехом, он получил на свое изобретение патент (1967 г.).

Затем решил развить свою идею и стал строить из железобетона бассейны и мосты, он придумал железобетонные шпалы, перекрытия и трубы, и на каждое изобретение неизменно брал патент.

К слову сказать, самый первый в мире функциональный железобетонный мост был построен им на заказ собственноручно, и произошло это в 1875 году.

Умер Монье богатым человеком – его патенты оказались очень востребованными, и весьма парадоксально, что такое простое, по сути, но очень важное для мира инженерное решение принадлежало человеку, не имевшему к строительству практически никакого отношения.

Железобетонные конструкции в России

Не отставала в проявлении интереса к железобетону и Россия. В 1881-м году в Петербурге при помощи российской строительной компании из железобетона было построено одно из зданий и ряд коммуникаций Государственного банка, правда, при этом использовался ячеистый известковый бетон с заполнителем из кирпичного щебня и шлака, но арматура использовалась из стали самой высокой марки. Однако быстро выяснилось, что для сооружения более прочных зданий требуется применение так называемого тяжелого бетона, без «воздушных» компонентов.

Такие сооружения очень быстро начали массово строиться по всей России, а в 1891-м году вышел первый научный труд российского специалиста Д. Ф. Жаринцева – «Слово о бетонных постройках». Этот труд основывался на 10-летнем опыте строительства из железобетона, и он стал основой для новых научных исследований, которые стали воплощаться в новых научных трудах. В 1899-м году железобетонное строительство зданий и прочих инженерных сооружений получило официальный статус, а в 1913-м году в Подмосковье была построена первая в России железобетонная церковь.

После революции в России очень долго практически ничего не строилось, но через несколько лет, когда страна была переименована в СССР, началось возрождение экономики. Потребовалось массовое возведение относительно дешевых промышленных и жилых зданий, и единственная технология, которая могла в этом случае помочь быстро восстановить страну, была именно железобетонная.

Развитие железобетонных конструкции в СССР

Новое советское правительство активно привлекало в сферу строительства старых российских специалистов, выписывало из-за рубежа иностранных инженеров, закупало европейские и американские железобетонные технологии, однако при этом активно развивало и отечественную строительную науку. Так, на основе собранного воедино зарубежного и отечественного опыта был создан свод норм и правил возведения железобетонных конструкций, по которым в 1929-м году было построен первый в СССР «небоскреб» — это было 14-этажное здание в Харькове, которое получило название «Дом государственной промышленности». Вслед за этим многоэтажные здания с железобетонными каркасами стали в большом количестве строиться по всей стране.

Так, в 1925-м году в Москве была создана акционерная строительная компания «Русгерстрой» с привлечением немецких специалистов. Позже для этой компании было построено 5-этажное железобетонное здание, и к окончанию строительства в 1934-м году компания была преобразована в трест «Теплобетон». Специалисты этого треста разработали новый по тем временам вид бетона («теплобетон»), в котором в качестве заполнителя присутствовали не только песок и щебень, но и пемза со шлаком.

По идее, такой бетон способствовал лучшей теплоизоляции железобетонных стен зданий, однако к 40-м годам были разработаны более качественные виды бетона, подходившие для монолитного строительства гораздо лучше.

Однако за годы, на протяжении которых действовала компания, а затем трест, было внедрено очень много технологических новшеств.

Сначала была сконструирована опалубка, которая с успехом применялась для создания стен многоэтажных зданий. Эта опалубка была многооборачиваемой, для ее изготовления применялись щиты, сбитые из досок и скрепленные снаружи рейками, а изнутри – распорками и проволокой. Ширина таких щитов составляла 1 м, а высота подбиралась под высоту этажа. Такая опалубка начала широко использоваться с 1927 года, и с ее помощью было построено множество многоэтажных зданий практически во всех крупных городах СССР.

Однако недостатком монолитного железобетонного строительства в те годы был дефицит одного из компонентов – пемзы, которая встречалась только на Кавказе. Поэтому от применения этого наполнителя пришлось отказаться, перейдя на те компоненты, которые можно было добывать практически повсеместно, так была внедрена технология изготовления трехкомпонентного бетона, состоявшего только из цемента, шлака и песка. Впрочем, в теплых кавказских регионах страны – Грузии, Армении и Азербайджане и Дагестане продолжали строиться 2-5 этажные дома из пемзобетона, а в остальной части СССР стал применяться так называемый шлакобетон, который показал не менее выдающие качества в деле теплоизоляции стен.

На каком-то этапе монолитного строительства зданий начали выявляться недостатки деревянной щитовой опалубки, и потребовалось внедрение новых конструкций. Внимание отечественных инженеров привлекла так называемая скользящая опалубка, которая применялась в США с начала ХХ-го столетия и показала все свои достоинства. Однако такой вид опалубки был гораздо сложнее в изготовлении и эксплуатации, чем опалубка многооборачиваемая, но, поскольку результаты строительства при ее использовании были впечатляющими, было принято решение освоить именно этот метод.

Следует отметить, что впервые скользящая опалубка в СССР начала использоваться в 1928-м году для строительства зерновых элеваторов, и только через несколько лет ее применили в строительстве жилищном.

Скользящая опалубка

Суть скользящей опалубки заключается в следующем: после закладки фундамента здания по всему его периметру устанавливается так называемое опалубочное кольцо, высота стенок этого кольца составляет около 120 см. В эту опалубку закладывается арматура и заливается бетонный раствор. После того, как он схватывается, опалубка с помощью домкратов (гидравлических, пневматических или механических) поднимается на уровень выше, и операция повторяется. Таким образом опалубочное кольцо постепенно «скользит» вверх, и внизу остаются готовые железобетонные стены. Скорость «роста» этих стен составляет около 30 см в час и зависит от скорости схватывания бетона и получения им прочности, необходимой для размещения на стене оборудования и людей, которые контролируют процесс.

Сам домкрат закреплен на вделанных в свежеуложенный бетон металлических стержнях, он соединен с рамой опалубки, и при включении поднимает опалубку на следующий уровень

Впервые скользящую опалубку в СССР применили в 1930-м году, а через год – в зимних условиях, с применением добавок в бетонную смесь для лучшей схватываемости его на морозе. Это был огромный шаг в усовершенствовании железобетонного строительства, и он позволил значительно убыстрить процесс возведения зданий и повысить качество стен. Однако качество самих домкратов все же оставляло желать лучшего, да и деревянная конструкция уже себя изжила, поэтому в 1935-м году стали использоваться металлические щиты, при этом высота самого кольца увеличилась до высоты этажа возводимого здания.

Читайте также:  Гостиная 18 кв. м. – 100 фото уютного дизайна в гостиной

Первый многоэтажный дом, который превзошел в своем качестве лучшие западные образцы железобетонного строительства, был построен в 1936-м году в Ленинграде. При этом скорость возведения одного этажа составляла менее недели, трудозатраты в сравнении с трудозатратами на строительство кирпичного дома такой же высоты были уменьшены на 20%, а общая стоимость сооружения снизилась почти на 15%, что являлось несомненным рекордом.

При этом стены получались многослойными: сперва шел массив из тяжелого бетона толщиной 10 см, затем – 25 см пемзошлакобетонного утеплительного слоя и около 5 см облицовочной плиты.

В предвоенные годы появлялось множество новых разработок, которые планировалось внедрять в процессе железобетонного монолитного строительства зданий, однако Великая Отечественная война нарушила практически все планы. После окончания войны потребовались совершенно новые технологии быстрого возведения недорогих и качественных жилых зданий, но монолитные технологии этим целям не соответствовали. Взамен им очень быстро начало развиваться панельные и блочные варианты строительства, которые позволили очень быстро решить проблему жилья, особенно на тех территориях, по которым прокатилась война, и жилой фонд был разрушен практически полностью.

Но наряду с достоинствами подобных технологий выявились и их недостатки – однообразие жилых районов и даже целых городов, которые основывались после войны, и это однообразие часто граничило с серостью, все дома были похожи на обычные коробки, и отличить их друг от друга не было никакой возможности. Впрочем, цель была все-таки достигнута – в послевоенные годы СССР стал лидером среди всех стран мира по жилищному строительству. Впрочем, железобетонные технологии продолжали применяться в промышленном строительстве, в частности – при возведении плотин гидроэлектростанций и промышленных предприятий.

Развитие железобетонных технологий после СССР

Однако идеи железобетонного монолитного жилищного строительства вновь стали востребованными в конце ХХ-го века, после распада СССР. Новообразовавшийся средний класс, имевший возможность платить за новое жильё, а не получать его бесплатно от государства, требовал большего разнообразия архитектурных составляющих своей недвижимости. В связи с «вновь открывшимися обстоятельствами» монолитное домостроение получило новый импульс и буквально за 10-15 лет почти вытеснило с рынка не только бетонные панели и блоки, но и кирпич.

Весьма развитая и емкая научная и техническая база, накопленная за предвоенные годы, позволила практически без остановки отечественной железобетонной строительной индустрии не только восстановить утерянные позиции, но и занять лидирующее положение на строительном рынке.

Мало того, железобетонные дома начинают привлекать внимание и загородных застройщиков, которым позарез требуется дешевый, практичный и экономичный стройматериал, а обычный бетон, укрепленный арматурой, практически не имеет на рынке конкурентов.

Таким образом мы видим, что монолитное железобетонное домостроение в нашей стране имеет очень давние традиции и основано на достаточно современных технологиях, которые сегодня постоянно обновляются как за счет привлечения зарубежных партнеров, так и усовершенствования отечественных научных разработок.

Современные монолитные здания стали еще прочнее, и при этом еще дешевле, в основном благодаря конкуренции и применения новых компонентов для закладки в бетон.

Практически все ведущие специалисты мира предрекают железобетонному строительству новое развитие и большое будущее, в том числе и в индивидуальном жилищном строительстве.

 

Перспективы сборного железобетона

Наращивание темпов жилого строительства тесно связано с развитием индустриального домостроения. Сегодня доля продукции предприятий по производству ЖБИ в строительстве составляет, по разным оценкам, не более 15%. Чтобы увеличить ее, нужны эффективные механизмы инвестиций в модернизацию отрасли, создание современных проектов повторного применения и обучение специалистов.

Медленный рост быстрых технологий

По данным инвестиционно-консалтинговой компании СМПРО, в прошедшем году отечественный рынок железобетонных изделий вырос примерно на 10%. Комбинаты ЖБИ произвели почти 25 млн кубометров продукции, но в целом выпуск изделий пока не достиг докризисных показателей. К примеру, в 2007 году было произведено 29,1 млн кубометров железобетонных изделий и конструкций, причем максимальные темпы роста показали предприятия по выпуску конструкций каркаса зданий и сооружений (+15,7% к показателям предыдущего года), панелей и настилов перекрытий и покрытий (+10,8%), конструкций стен и перегородок (+10,1%).

Значимость сборного железобетона для строительства снижается, хотя перераспределение доли монолитных, сборных и крупнопанельных технологий в жилом сегменте за последнее время под воздействием экономических факторов происходило не один раз. В годы строительного бума коммерческое монолитное жилье, несмотря на более высокую стоимость, оказывалось привлекательнее для застройщиков и потребителей за счет преимуществ свободной планировки и повышенной этажности. Зато посткризисный спрос на объекты эконом-класса заставил застройщиков обратиться к быстровозводимым из элементов заводской готовности панельным домам. Если до кризиса доля панельного домостроения в московских новостройках составляла 10%, то уже во 2-м квартале 2010 года каждая четвертая столичная новостройка возводилась из типовых железобетонных конструкций.

Сегодня в среднем по стране объемы жилищного строительства превысили докризисный уровень, однако производство ЖБИ для строительства явно уступает другим технологиям. Общее снижение выпуска стройматериалов отмечено экспертами практически по всем отраслям, в частности: по нерудным материалам за 5 лет сокращение составило 4%, по стеновым материалам — 15%, по сборному железобетону — 16%. Но это средние цифры. Например, по Ленобласти и Санкт-Петербургу выпуск ЖБИ снизился на 24% относительно уровня 2008 года. В Москве объемы производства, наоборот, только за 2012 год выросли до 2,2 млн кубометров (или на 5%), в Московской области — более чем на 35%. Благодаря этим показателям лидерство по выпуску ЖБИ среди федеральных округов сегодня удерживают Центральный и Приволжский, в сумме обеспечивая более 50% российского производства железобетонных изделий.

В целом, согласно исследованиям СМПРО, региональные рынки железобетонных изделий локализованы, а его структура в целом остается дисперсной: подавляющее большинство производителей — это независимые компании. Процессы консолидации связаны с деятельностью вертикально-интегрированных групп («ЛСР», СУ-155, «ПИК» и некоторых других). Около 80% железобетонных изделий и конструкций производят 330 ведущих предприятий, при этом доля крупнейших заводов (ОАО «ДСК-1» в Москве, ОАО «ДЗ ЖБИ-1» в Московской области, ОАО ПО «Баррикада» в Санкт-Петербурге) составляет менее 3% от общероссийского объема выпуска.

— На сегодня доля конструкций, производимых на домостроительных комбинатах, не превышает 15% от общего объема строящихся зданий, а их применение сосредоточено в районах, где реализуются крупные объемы застройки, — говорит президент Союза проектировщиков России Виктор Новоселов. — Вместе с тем за последнее десятилетие в стране получили распространение каркасные сборно-монолитные системы, которые занимают ведущее место по экономической эффективности и по срокам возведения. Можно назвать безригельный каркас «КУБ 2,5», сборно-монолитный каркас с использованием перекрытий с несъемной опалубкой, сборно-монолитный каркас с использованием сборных пустотных плит перекрытий, универсальную архитектурно-строительную систему АРКОС, разработанную в Беларуси, французскую систему SARET, которая была освоена еще в 1990-х годах на Чебоксарском ДСК. И это только часть из существующих систем сборно-каркасного домостроения. Их важным преимуществом является возможность на базе существующих предприятий стройиндустрии максимально быстро и без больших дополнительных инвестиций на переоснащение производства развернуть массовое строительство зданий различного назначения (торговых, жилых, объектов здравоохранения) и при этом создать разнообразную архитектуру на единой технологической основе.

Несмотря на снижение выпуска ЖБИ, эксперты не исключают, что количество предприятий в этой отрасли может увеличиться за счет строительных компаний, имеющих гарантированный спрос на объекты из сборного железобетона. Так, в Санкт-Петербурге и Ленобласти, где, по разным оценкам, производством ЖБИ занимаются почти сорок компаний, о создании собственных мощностей заявили сразу несколько застройщиков: «Лидер-групп», «УНИСТО Петросталь», «Главстройкомплекс».

Еще одним мощным драйвером в развитии индустрии сборных железобетонных изделий и конструкций призвана стать «Стратегия развития промышленности строительных материалов и индустриального домостроения на период до 2020 года», принятая три года назад. По инновационному варианту развития стройиндустрии к 2020 году, в стране планируется увеличить выпуск цемента в 2 раза, сборных железобетонных изделий — в 2 раза, панелей и других конструкций для крупнопанельного домостроения — в 2,2 раза, нерудных материалов — в 3,2 раза. Сейчас в развитие этой «Стратегии…» в Минрегионе разрабатывается федеральная целевая программа (ФЦП) развития промышленности стройматериалов и индустриального домостроения на 2014–2019 годы. В ней большое внимание уделено возможностям развития технологий для быстрого и экономичного строительства жилья.

По словам заместителя министра Сергея Вахрукова, который возглавил рабочую группу по разработке ФЦП, для обеспечения стройматериалами запланированного объема жилья потребуется построить десятки новых предприятий, в том числе: около 20 цементных заводов и 10 — стекольных, более 30 предприятий по производству нерудных материалов и 15 — по выпуску теплоизоляционных материалов, реконструировать около 200 действующих заводов по производству ЖБИ и построить 15 новых. Координатором этих планов органов власти и регионов должен стать центр индустриального домостроения, который планируется создать при Минрегионе РФ в рамках реализации целевой программы.

Структура производства железобетонных изделий, 2012 г.
(по данным Комитета по инновационным технологиям в промышленности стройматериалов)

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что без индустриализации малоэтажного и многоэтажного домостроения быстро решить жилищную проблему не удастся. Кроме того, железобетонные изделия и конструкции широко применяются не только при строительстве жилых зданий.

— Сегодня 80% зданий и сооружений в стране производится с использованием монолитного бетона, хотя эта технология не обеспечивает круглогодичную цикличность производства работ, — отметил, выступая в Санкт-Петербурге на заседании коллегии Минрегиона, глава министерства Игорь Слюняев. — В то же время технологии строительства из сборного железобетона могут использоваться не только при домостроении, но и при строительстве мостов, железных и автодорог. Такая практика широко распространена в Европе и позволяет вести работы в любых погодных условиях. С помощью сборных железобетонных конструкций можно будет построить трассу Москва — Казань всего за два года с момента окончания проектирования и обеспечить удешевление строительства на 20–30%.

Технологии для производства

— ДСК всегда решали главную политическую задачу — обеспечение жильем в любом регионе, — считает вице-президент РСС Сергей Кучихин. — В 1990 году в стране работало около 1000 комбинатов крупно-панельных и железобетонных конструкций и 285 домостроительных комбинатов. Сегодня потеряно более 60% мощностей этой инфраструктуры. На развитие индустрии сильно влияет устаревшая проектно-конструкторская нормативная база. Современные проектные решения должны предусматривать, в первую очередь, снижение материалоемкости, свободные планировочные решения, экономию энергии при строительстве и при эксплуатации зданий и сооружений. А для этого необходимо умение конструктивно рассчитывать здания и сооружения. Сегодня найти таких специалистов — большая проблема, связанная с потерей головных институтов типового проектирования. Теперь каждому инвестору нужно прилагать усилия и средства, чтобы разрабатывать индивидуальные проекты. Это другой подход, другие затраты и другое качество проектирования.

Читайте также:  Технология монолитно-каркасного строительства домов: плюсы и минусы

По словам Сергея Кучихина, необходимо повсеместно возродить систему типового домостроения, но на новом уровне, то есть создать комбинаты каркасного домостро-ения, которые выгодно отличались бы от ранее существовавших ДСК подходом к проектным решениям, отсутствием жестких рамок в архитектуре и проектировании внутреннего пространства зданий. В результате регионы получили бы преимущества, применяя современные решения сборного домостроения за счет типовых проектов на основе новых высокоэффективных технологий и использования местного сырья. Инвестор смог бы снизить инвестиции на 20–25% и увеличить объем производства стройматериалов в два и более раза, а не разрабатывать каждый раз индивидуальный проект.

Кроме того, экономия на строительстве из сборных конструкций высокой заводской готовности может оказаться решающей. Например, в екатеринбургском ПКЦ «Каркасные технологии» подсчитали, что при переходе от монолитного дома к зданию из универсальной домостроительной системы на каждом квадратном метре экономится от 0,16 до 0,56 м3 железобетона, не считая сокращения затрат при монтаже фундамента.

Другое дело, что вопросы инвестиций в строительство или модернизацию для предприятий могут оказаться «неподъемными»: сегодня более двух третей действующих заводов крупнопанельного домостроения и ЖБИ — это предприятия с изношенным до 85% оборудованием, устаревшими технологиями, энергозатратами до 19% в себестоимости изделий.

По данным Волго-Камской региональной ассоциации производителей бетона и железобетона, для модернизации предприятий одного только Приволжского ФО потребуется около 250 млрд рублей, но чтобы привлечь эти средства, продукция предприятий должна гарантированно иметь перспективный спрос.

Субъекты РФ по мощности заводов ЖБИ на жителя, м3 (по данным СМПРО)

Полная или частичная перепечатка материалов – только с письменного разрешения редакции!

 

Сборные конструкции из железобетона

Бетон представляет собой прочный строительный материал, без которого сложно представить возведение зданий и сооружений. Однако бетонные конструкции имеют слабую адаптацию на изгиб и растяжение, поэтому их следует усиливать стальной арматурой. Железобетонные изделия бывают монолитные и сборные, каждая технология имеет недостатки и преимущества. Сборный железобетон изготавливают различных форм в виде плит, перекрытий и блоков, конструкция которых включает в себя залитый бетонным раствором металлический каркас. Детали изготавливают в заводских условиях и доставляют на строительный объект в готовом виде.

Определение сборного железобетона

Сборные элементы из железобетона изготавливают в заводских условиях и транспортируются на строительную площадку для дальнейшей сборки. Такая спецификация изготовления изделий из железобетона позволяет перенести большую часть работ на завод механизированным технологическим процессом.

Детали из сборного железобетона обладают высокими качественными характеристиками, продолжительным сроком службы и не нуждаются в специальном уходе в период эксплуатации. При работе со сборным железобетоном уменьшается время на строительство и трудоемкость. Использование таких элементов исключает необходимость в возведении новой опалубки, а значит, экономит расходы на приобретение леса и упрощает строительство в зимнее время года.

Сборно-монолитные изделия, которые состоят из каркаса и монолитного бетона, их сборка осуществляется у производителя или на стройке. Это могут быть лестничные пролеты, несущие перекрытия, блоки для фундамента и др.

Особенности

Особенности железобетонных сборных элементов состоят в следующем:

  • работа по изготовлению деталей полностью механизирована, это уменьшает время на производство;
  • различные виды работ, которые требуют больших затрат труда, могут выполняться на заводе или другой базе производителя;
  • дешевизна готовой продукции, которая обусловлена рациональным расходом исходных материалов;
  • не требуется применение древесного материала для возведения опалубки, в данном случае она многоразовая и не нуждается в постоянном демонтаже и утилизации;
  • строительство с применением готовых деталей выполняется за быстрые сроки;
  • уменьшаются трудовые затраты и расходы, время экономится;
  • в период использования сборных конструкций не требуется особый уход, это позволяет сократить расходы на обслуживание построек;
  • имеют повышенную прочность и устойчивость к механическим и природным воздействиям.

Вернуться к оглавлению

Где используется?

Сборные изделия из железобетона применяются для:

  • подземных сооружений (фундамент, стены подвалов и др.);
  • несущих частей зданий и сооружений, находящихся на земле;
  • каркасного строительства;
  • возведения колонн, балконов, каркасов, арок, смотровых площадок;
  • устройства ограждений;
  • монтажа бункеров, пирсов, хранилищ, мостов, тоннелей;
  • изготовления колец для колодцев, септиков и др.

Вернуться к оглавлению

Производство

Спецификация деталей из сборного железобетона заключается в их сборке в заводских условиях на высокомеханизированном оснащении, где потребность в рабочей силе сокращается до минимума. Благодаря такой спецификации изготовления деталей продукция получается повышенного качества с низкой ценовой категорией. Это обусловлено минимальным количеством задействованных рабочих, труд которых следует оплачивать.

Производство продукции в таких условиях позволяет экономить на возведении опалубки, которая в данном случае многоразовая. В соответствии с государственными стандартами на продукцию из сборного железобетона, должны предоставляться сертификаты качества, в которых указаны марка бетона, цемента, арматуры и дата изготовления изделий. Характеристики прочности должны пройти в обязательном порядке испытания.

Железобетон сборный изготавливают в заводских цехах по следующей технологии:

  • Приготавливают бетонный раствор. Процесс изготовления осуществляется в бетоносмесительном цехе.
  • Изготавливают арматурный каркас. Изготовление происходит в арматурном цехе и включает в себя очистку арматурной стали от ржавчины и придание стержням нужной формы.
  • Проводят армирование и формование деталей. Конструируют каркасную сетку и передают ее в формовочный отдел, там проводят укладку в формы. Формование является важным этапом в производственном процессе. Он включает в себя сборку форм, монтаж арматурного каркаса, разливку бетонного раствора и уплотнение. Укладка арматурного каркаса в бетонный раствор начинается с очищения поверхности. Подготовленный участок смазывают специальным материалом, который предотвращает сцепление металлической формы с бетоном. Далее подают бетонный раствор из бетоносмесительного цеха в емкость бетоноукладчика, после чего она поступает в формы и разравнивается. Необходимо уплотнить бетонную смесь, это происходит на виброплощадках, глубинными или другими вибраторами.
  • Ускоряют процесс твердения раствора. Чтобы ускорить твердение раствора, следует нагреть бетонную смесь до сорока-девяноста градусов по Цельсию. В этом случае смесь не будет терять влагу и начнет быстрее схватываться.

Вернуться к оглавлению

Оборудование для производства

Производственные процессы выполняются с использованием следующего оснащения:

  • на поточных линиях, в состав которых входят накладные замкнутые конвейеры, тепловые камеры;
  • вибропрокатный стан в комплекте со стальной лентой и устройством для формования и подогрева бетонного раствора;
  • неподвижные специально оборудованные стенды, которые используются в стендовом способе.

Вернуться к оглавлению

Строительство в домашних условиях

Использование сборного железобетона в домашних условиях чаще применяется для возведения ленточного фундамента, пола, потолка и для обустройства небольших архитектурных построек по типу гаража и других подсобных сооружений. Применение такого железобетона обусловлено рядом преимуществ, а именно:

  • позволяют сократить дополнительные расходы на оплату труда и материалы, так как технология изготовления деталей механизирована;
  • сокращают трудовые затраты;
  • повышает прочность бетонного сооружения;
  • увеличивает эксплуатационный срок изделий, при этом не нуждается в особенном уходе.

Применяя сборные железобетоны, собственноручный процесс возведения ленточного фундамента упрощается, сокращается время работы. Процесс по возведению объектов из сборных железобетонов состоит из следующих этапов:

  • Очистка участка и разметка осей постройки. Чтобы разметить участок под строение, необходимо воспользоваться строительным шнуром и стальными кольями, которые вбивают в почву.
  • Следующим этапом будут земляные работы, которые включают в себя рытье траншеи, если планируется возведение сборного фундамента.
  • Укладывается слой песка глубиной десять сантиметров и поливается водой. После чего уложенную подушку следует тщательно утрамбовать и уложить на нее слой гидроизоляции. В качестве гидроизоляционного слоя может выступать полиэтиленовая пленка.
  • Далее монтируют блоки-подушки с применением подъемной техники и строп.
  • Проводят сборку блоков из железобетона. Важно осуществить перевязку в рядах и в местах стыка внутренних и наружных стен. После установки блоков проверяют ровность поверхности на горизонтальность с помощью нивелира или уровня. При наличии перекосов их следует выровнять ломом.
  • После укладки блоков следует провести гидроизоляцию, которая предотвратит контакт блоков с влажной средой. Влага способствует образованию коррозии на арматуре, это приводит к снижению несущей способности сооружений.

Применение блоков из железобетона не требует много времени, однако выполнить этот процесс самостоятельно сложно. Монтаж построек из железобетона требует специальной подъемной техники и опытного стропальщика, так как работы имеют повышенную опасность. В таком случае лучше доверить такие работы специализированной бригаде.

Защита изделий из сборного железобетона

Когда изделия из железобетона изготовлены, в процессе эксплуатации они могут поддаваться воздействию внешних факторов. Поэтому, чтобы продлить срок службы материалов, следует защитить изделия. Для этого применяют специальные растворы на основе полимера. Такие смеси образуют на поверхности изделия прозрачную пленку, которая выполняет защитную функцию от различных влияний окружающей среды. Негативно воздействовать на поверхность из железобетона могут погодные явления, химические вещества и механические воздействия. Полимерные смеси бывают:

  • тонкослойные;
  • высоконаполненные;
  • обеспыливающие;
  • наливные.

Защита поверхностей полимерными составами является не единственным методом, используют обработку арматуры фосфатом цинка. Такой состав оказывает качественную апатитную обработку.

Вывод

Железобетоны сборные нашли применение в различных областях строительства за счет большого количества преимуществ. К достоинствам материала относят прочность, долголетие, возможность сэкономить как на трудовых затратах, так и денежных, ведь изготовление изделий осуществляется полностью механизировано в заводских цехах.

Однако сборные железобетоны имеют и недостатки, одним из которых является стандартный типоразмер, не позволяющий архитекторам выполнять строения нужной формы. Изделия из железобетона не нуждаются в сложном уходе, но чтобы они имели продолжительный срок службы, важно обеспечить им надлежащую защиту.

 

Ссылка на основную публикацию