Технологические особенности изготовления железобетонных конструкций

Железобетонные конструкции в зависимости от технологии изготовления могут быть сборными, изготавливаемыми, как правило, в заводских условиях, монолитными, формование которых ведется непосредственно в условиях строительной площадки, и сборно-монолитными, представляющими собой сочетание сборных элементов и мо­нолитного железобетона, укладываемого в процессе возведения конструкций.

Выбор вида железобетонных конструкций для конкретного объекта строительства зависит от многих факторов, таких, как развитие индустриальной базы в районе строительства, энергоемкость, надежность и долговечность, архитектурно-конструктивные особенности и технико-экономические показатели объекта строитель­ства.

Сборные конструкции

Сборными являются железобетонные конструкции, которые предварительно из­готовлены, как правило, на специальных заводах, а на строительной площадке ведется их укрупнительная сборка и (или) монтаж.

Несмотря на то, что сборные железобетонные конструкции, в том числе и предва­рительно напряженные, начали применяться в массовом строительстве только в конце 30-х годов XX ве­ка, сегодня они стали основным видом конструкционного железобетона, далеко не исчерпав всех своих возможностей.

Для климатических условий Республики Беларусь применение сборного железобетона позволяет вести круглогодичное строительство, с высокими темпами монтажа конструкций.

Сборные железобетонные изделия и конструкции позволяют высоко механизировать и автоматизировать весь процесс их изготовления, максимально снизить затраты на оснастку и формовочное оборудование. Но самое главное то, что в заводских условиях можно достаточно просто и с высоким качеством изготавливать предварительно напряженные конструкции различного назначения (например, плиты, балки и фермы больших пролетов, в том числе из высоко­прочного бетона). Все это позволяет сократить расход арматурной стали по сравнению с конструкциями без предварительного напряжения в 2..3 раза. В настоящее время наиболее массовые предварительно напряженные конструкции, такие как многопустотные плиты, шпалы, балки и др. элементы изготавливаются способом безопалубочного формования на длинных стендах методом экструзии. Применение технологии безопалубочного формования позволяет в два раза снизить трудозатраты, уменьшить расход стали и цемента, получать изделия высокого качества. При заводском изготовлении железобетонных изделий и конструкций широко применяются различные химические добавки, что позволяет в ряде случаев отказаться от тепловой обработки бетона, обеспечить экономию цемента и перейти на безвибрационные литьевые технологии.

Установлено, что стоимость железобетонных конструкций массового производства ниже, чем металлоконструкций.

Недостаток сборного железобетона заключается в необходимости создания специальных заводов по их производству, повышенных транспортных и монтажных расходах, металлоемкости стыков. Членение на отдельные сборные элементы нарушает неразрезность (статическую неопределимость) конструкций, что ведет к дополнительным затратам при установке связей для обеспечения пространственной жесткости зданий и сооружений.

Вместе с тем, дальнейшие перспективы применения железобетонных конструкций спе­циалисты связывают с развитием и совершенствованием сборного железобетона, в первую очередь, предварительно напряженного.

Монолитные конструкции

Монолитные железобетонные конструкции изготавливаются на строительной площадке при возведении объектов. Бетонная смесь может быть приготовлена непосредственно на площадке строительства или доставлена бетоновозами со специальных заводов и укладывается в опалубку с заранее установленной арматурой (каркасами, сетками, закладными деталями и т.д.). За счет высокой механизации, применения современных опалубочных систем, различных химических добавок – ускорителей твердения бетона, этот способ изготовления железобетонных конструкций по качеству и срокам строительства стал приближаться к сборному железобетону. Но монолитные железобетонные, конструкции имеют ряд недостатков, таких как удорожание при зимнем производстве работ, устройство сложных опалубочных систем с невысокой их оборачиваемостью.

Основной недостаток монолитного железобетона – это увеличение, по сравнению со сборными конструкциями, расхода арматурной стали и бетона, так как непосредственно в условиях массового строительства сложно применить предварительное напряжение арматуры. Поэтому, например, в жилищном строительстве, расход стали на устройство монолитных дисков перекрытий увеличивается в 2..3 раза и бетона, по сравнению с много­пустотными плитами при ячейке, например, 6 ´ 6 м – до 40 %. Практика показала, что в фундаментостроении эффективно применение монолитного железобетона. Есть много и других областей строительства, где монолитный железобетон незаменим, в частности при возведении уникальных объектов (рис. 1.3).

Для изготовления монолитных конструкций весьма перспективным является применение напрягающего бетона, позволяющего в условиях строительной площадки осуществить предварительное напряжение арматуры.