Железобетонные изделия: особенности и сферы использования
Сложно посчитать, сколько разных материалов используется в строительстве. Одни предназначены для фундамента, другие для стен, третьи для внутренней и наружной отделки. Один из них — железобетон, из которого изготавливают изделия, известные своей прочностью и надежностью. Из них делают потолки, полы, перекрытия и многие другие элементы зданий. Рассмотрим подробнее особенности ЖБИ и их преимущества перед другими строительными материалами.
Что такое ЖБИ
Согласно словарям, железобетонные изделия — это элементы, которые используют при строительстве зданий и сооружений. Их изготавливают из железобетона, представляющего собой соединение армированной стали и бетона. Производство всех без исключения видов ЖБИ строго регламентируется ГОСТом. В этом документе прописаны все требования, которым они должны соответствовать.
В состав железобетона, из которого изготовлены ЖБИ, входят такие компоненты:
- вода;
- цемент;
- песок/щебень;
- арматура.
В процессе соединения воды с цементом происходит реакция, результатом которой является образование твердого цементного камня. Песок со щебнем в реакции не участвуют, но тоже играют важную роль. От размера крупинок или камней зависят свойства раствора.
Арматура в ЖБИ бывает 2 видов:
- Монтажная. Ее устанавливают в нижней части блока. Это своеобразная опора арматуры второго вида, закладных элементов, монтажной петли и т.д.
- Рабочая. Можно сказать, что это основа изделия, от которой зависит его жесткость и прочность.
Внутри конструкции арматура располагается по заранее составленным схемам.
Как изготавливают ЖБИ
Производство любого вида железобетонных изделий проводится по единой технологии и состоит из нескольких этапов. Их очередность выглядит так:
- В заранее подготовленную форму для заливки устанавливается металлический каркас. Она может стоять на специальных стендах или на конвейере.
- Следом заливают теплый раствор.
- Проводится уплотнение, благодаря которому выходит лишний воздух.
- Форму вместе с бетоном помещают в тепловую камеру с температурой около 80-95℃ и оставляют там на 8-12 часов. За это время бетон успевает набрать примерно 75% прочности. В обычных условиях на это ушло бы минимум 4 недели.
- Готовое изделие вынимают из формы, арматуру ужимают.
По окончании рабочего процесса специалисты изымают несколько изделий из партии и отправляют на проверку. Если они на 100% соответствуют ГОСТу, партия получает все необходимые сопроводительные документы и отправляется на продажу.
Производство элементов, имеющих цилиндрическую форму, выглядит немного по-другому. В этом случае используют центрифужный метод. Что это значит?
- Полуформу изделия закрепляют на центрифуге.
- На ней фиксируют стальные прутья, соединенные друг с другом стальной проволокой. Это каркас. Прутья могут быть напряженными или нет.
- Полуформу заполняют раствором и закрывают второй частью.
- Включают центрифугу. За счет центробежной силы бетон равномерно распределяется по внешним краям формы, заполняя весь ее объем.
- Последний этап — сушка в специальной печи.
Как и в предыдущем случае, несколько изделий берут на проверку.
Классификация железобетонных изделий
Система классификации ЖБИ довольно обширна. Есть несколько параметров для разделения их на виды. Так, например, в зависимости от типа армирования существуют такие изделия:
- С обычным армированием. Здесь арматура играет роль элемента, усиливающего прочность конструкции в целом. Готовое изделие действительно отличается прочностью и устойчивостью к механическим нагрузкам. Однако она не обеспечивает защиту от появления трещин при максимальном растяжении бетона. А это значит, что со временем изделие может разрушиться, поскольку в трещины попадает вода, провоцирующая коррозию металла.
- С напряженной арматурой. Суть технологии заключается в следующем: арматуру предварительно натягивают, используя гидравлический домкрат, а после заливки раствором, отпускают. Результат — повышенная прочность, жесткость и устойчивость к деформации благодаря уплотнению бетона одновременно со стягиванием металлических прутьев.
Изделия второго типа изготавливают в больших количествах, поскольку они обладают длительным сроком службы, прочностью и устойчивостью к различным повреждениям.
Второй параметр для разделения — объемный вес бетона. Он делит все существующие ЖБИ на такие виды:
- Из особо тяжелых бетонов с весом больше 2 500 кг/м3.
- Из тяжелых бетонов с весом 1 800-2 500 кг/м3.
- Из легких ячеистых бетонов с весом 500-1 800 кг/м3.
- Из очень легких бетонов весом менее 500 кг/м3.
Еще один параметр, на основе которого проходит классификация, — назначение. Выделяют ЖБИ для строительства жилых домов, промышленных зданий, инженерных сооружений и общего назначения.
Виды ЖБИ в зависимости от формы и сферы применения
Существуют плиты, фермы, сваи, опоры и т.д. Каждый вид имеет свои особенности и характеристики. Рассмотрим виды ЖБИ, которые используют чаще всего.
Плиты
По праву считаются одним из самых востребованных строительных материалов. Их используют для строительства пола и потолка, а также различного рода перекрытий. Внутри плиты полые, благодаря чему имеют меньший вес, в сравнении с другими конструкциями, и дают возможность прокладывать различные коммуникации. Обычно это проводка для потолочного освещения, кабеля для сигнализации, телевидения или интернета.
Перевозят железобетонные плиты только в лежачем положении. Их укладывают сверху на деревянные подставки, благодаря которым смягчаются толчки, без которых не обходится ни одна поездка. Погрузка/разгрузка производится с помощью специальных петель, изготовленных из стальной проволоки и прикрепленных к каркасу.
Фермы
Это элементы, из которых делают перекрытия больших по площади зданий и строений, например, производственных цехов, торговых комплексов, крытых стадионов и т.д. По внешнему виду они представляют собой изделий в форме арки или прямоугольника с дополнительными решетками жесткости. Для изготовления ферм используют тяжелый или легкий бетон.
На строительную площадку железобетонные фермы перевозят исключительно в вертикальном положении. Причем между двумя отдельными фермами устанавливают деревянные прокладки.
Балки, ригели
Так называют элементы, главная задача которых — соединять между собой вертикальные конструкции. Сами же они располагаются горизонтально. Балки и ригели соединяют колонны, подвесы, стены, перегородки. Они бывают одно и двухскатными, а также в форме прямоугольника.
Перевозят ЖБИ такого типа так, чтобы они лежали на боковой стороне. Плашмя их складывать категорически запрещено.
Сваи
Делятся на несколько подвидов в зависимости от конструкции. Первый — набивные. Их изготавливают сразу на месте строительства и устанавливают в предварительно подготовленные ямы. Второй — монолитные. Изготавливают на производстве, например, на заводе. Устанавливают на стройплощадке с помощью молота. Третий подвид — пустотные сваи. По внешнему виду напоминают обсадную трубу. После фиксации внутрь заливают бетон.
Опоры
Представляют собой изделия, которые используют для поддержания линий электропередач и связи. Их более известное название — бетонные столбы. Отличаются друг от друга сечением. Оно может быть квадратным, трапециевидным и круглым. Опоры с круглым сечением обычно полые внутри.
Перевозят столбы в лежачем положении с деревянными прокладками между ними.
Колонны
Считаются несущими элементами здания или строения. Однако часто применяются и в качестве декора. Внешне очень напоминают бетонные столбы, но отличаются от них сечением. У колонн оно может быть либо круглым, либо квадратным. Перевозят их так же, как и предыдущий вид ЖБИ.
Объемные блоки
Это готовое помещение без отделки. Такие железобетонные изделия чаще всего используют для строительства жилья. И это очень выгодно, поскольку снижаются трудозатраты и сокращается время, которое могло бы быть потрачено на стройку. Блоки могут стоять отдельно или быть объединены в большую конструкцию.
Виды железобетонных конструкций
Под железобетонными конструкциями подразумевают изделие, состоящее из соединенных между собой элементов, в том числе, плит, колонн, балок и т.д. Они бывают 3 видов:
- монолитные;
- сборные;
- сборно-монолитные.
Монолитные конструкции нашли свое применение сразу в нескольких сферах. Это и военная, и жилая, и промышленная. Процесс их изготовления предельно прост. Сначала создается металлический каркас. По нему выставляют опалубку, внутрь которой, используя шланг, заливают раствор с нужными характеристиками.
Такие конструкции можно делать даже в домашних условиях, например, при строительстве фундамента для дома. Для того, чтобы он был прочным и надежным, арматуру вяжут в форме куба. После ее укладывают в подготовленную траншею и заливают бетоном.
Сборные железобетонные конструкции известны еще со временем СССР. Именно с их помощью построены жилые дома, так называемые «брежневки». По сути, это обычный блочный дом, собранный, подобно конструктору.
Технология строительства подразумевает производство всех необходимых деталей на заводе. После плиты, колонны и перекрытия транспортируют на строительную площадку и уже на месте по схеме собирают в единое целое.
Сборно-монолитные конструкции используют для возведения мостов. Монолитными частями здесь являются опоры. Все остальное — сборные детали, собранные на заводе. Для повышения прочности и надежности моста в железобетон добавляют пластмассу и другие материалы, которые повышают устойчивость к механическим нагрузкам.
Сферы применения
То, где используют тот или иной вид ЖБИ, определяется их свойствами, характеристиками, формой, размерами и т.д. Приведем примеры:
- Плиты нужны для сооружения перекрытий в домах, коттеджах, невысоких зданиях. Многопустотные изделия пригодятся при оборудовании несущих конструкций при капитальном строительстве зданий.
- Блоки используют для возведения зданий различного назначения. Также из них строят подвалы, фундамент, стены.
- Балки также применяют при капитальном строительстве. Из них делают перекрытия, оконные, дверные проемы. Эти элементы повышают прочность здания в целом, поскольку принимают часть оказываемой на него нагрузки.
Также существуют железобетонные кольца, которые нужны для строительства колодцев, системы канализации и связи, газоснабжения.
Преимущества и недостатки ЖБИ
Как любой другой строительный материал, железобетонные изделия имеют свои плюсы и минусы. К первым относятся:
- Долговечность. Под этим понятием подразумевается срок службы конструкции без деформаций, повреждений и аварийных ситуаций.
- Характеристики. Речь идет о высоком пределе прочности на сжатие у бетона и способности стальных элементов выдерживать растяжение. Соединение этих характеристик делает ЖБИ устойчивыми к любым по силе механическим воздействиям.
- Устойчивость к землетрясениям. Независимо от того, монолитная это конструкция, сборная или смешанная, она имеет хорошую жесткость. Благодаря этому строение в целом способно выдержать подземные толчки.
- Пожарная безопасность. Бетон относится к материалам, которые не воспламеняются, легко выдерживают высокие температуры и замедляют распространение пожара. Этими свойствами он отчасти обязан добавкам, таким, как щебень, базальт и т.д.
- Устойчивость к негативному воздействию окружающей среды. Железобетонные изделия чаще всего находятся под открытым небом, а значит, сталкиваются с перепадами температуры, осадками, повышенной влажностью и т.д. Но при этом они не меняют характеристики. Это возможно благодаря тому, что металлические детали надежно защищены бетонным слоем. Также ЖБИ устойчивы к гниению, появлению плесени и грибков.
- Технологичность, универсальность. Развитие технологий позволяет создавать изделия любой формы и назначения.
Из недостатков ЖБИ особенно выделяются массивность, низкая звукоизоляция, появление трещин при эксплуатации или в процессе установки.
Особенности выбора и характеристики
Для того, чтобы не ошибиться с выбором, нужно обращать внимание на характеристики тех или иных изделий. Главная из них — прочность на сжатие. Именно этот показатель используется для разделения бетона на разные марки. При маркировке железобетонных изделий он обозначается буквой М. Далее идут цифры, сообщающие, сколько килограмм сможет выдержать 1 см2 бетона. Вариантов всего 17.
Еще одна важная характеристика — устойчивость к растяжению, обозначаемая как ВТ и устойчивость на изгиб с маркировкой BTb. Также важно учитывать класс морозостойкости. Он говорит о том, сколько циклов замораживания и размораживания способно выдержать изделие без утраты своих свойств. Обозначается морозостойкость буквой F.
Еще один момент, который нельзя упустить, — водонепроницаемость. Она определяет количество воды, которое выдержит ЖБИ без утраты герметичности.
На что еще нужно обращать внимание при выборе железобетонных изделий и конструкций? На их внешний вид. На поверхности не должно быть никаких дефектов. Важно, чтобы арматура не выступала из бетона, монтажные петли были на своем месте, отсутствовали трещины.
Правила безопасности при работе с ЖБИ
Согласно нормативным актам и документам по технике безопасности, работать с железобетонными изделиями могут лица, достигшие совершеннолетия и получившие профессиональное образование в данной сфере. Важно, чтобы у них не было противопоказаний к работе.
Для защиты здоровья монтажники должны использовать специальную одежду:
- защитный костюм с 3 степенью защиты;
- рукавицы;
- полусапоги с нескользящей подошвой;
- очки;
- сигнальный жилет;
- предохранительный пояс.
Если производятся работы по забивке свай, дополнительно понадобятся защищающие от шума наушники с креплением к каске и защитные щитки.
Во время установки ЖБИ монтажники должны находиться на прочно закрепленных конструкциях. Для того, чтобы пройти на них, устанавливают лестницы, трапы или мостики. Если есть необходимость в использовании навесных площадок и лестниц, закреплять их нужно до того, как начнется рабочий процесс.
Если возникает какая-то аварийная ситуация, о ней нужно сразу же сообщить руководителю стройки. Речь идет об обнаружении неисправности погрузочной или подъемной техники, неустойчивости навесных площадок. Также руководителю нужно сообщать о прекращении работ вследствие неблагоприятных погодных условий.
Итого, железобетонный изделия — незаменимый материал на любой строительной площадке. Это легко объяснить его свойствами и характеристиками. Чтобы готовое здание или строение прослужило как можно дольше, при выборе ЖБИ важно учитывать их характеристики. И не только их. Стоит обратить внимание на климатические условия местности, где эти изделия будут находиться.
Лицом к фасаду
Многие российские производители фасадных материалов перестраивают логистику закупок иностранного оборудования и сырья, чтобы сохранять свои позиции и наращивать объемы продаж.
Антироссийские санкции в той или иной мере затронули всю отечественную производственную отрасль, в том числе и сегмент фасадных материалов. В большинстве своем данная продукция выпускается на зарубежном оборудовании или же с применением импортного сырья и других составляющих. В настоящее время многие игроки рынка уже перестроили свою работу с иностранными партнерами, чтобы продолжать производство и продажу своих фасадных материалов.
Выход есть
По словам генерального директора ГК «Сардис» Степана Рощупкина, несмотря на то, что сейчас повсеместно идет разрушение старых экономических связей и логистических цепочек, наработанные крепкие партнерские взаимоотношения «Сардис» с рядом зарубежных и отечественных поставщиков и большие запасы природного камня на производстве компании позволяют менее болезненно переживать перестройку логистики.
К тому же компания делает ставку на применение в работе над проектами камня российских и казахстанских месторождений, которые с каждым годом развиваются все больше и дают много нового мрамора и гранита.
«Мне хотелось бы видеть больше интересных и ярких камней именно с наших карьеров, и, конечно, такие материалы есть. Каждый год в работу вводятся новые виды гранита и мрамора, которые сразу же становятся востребованы и используются в новых проектах», - говорит глава компании.
«До недавнего времени "Сардис" импортировал камень более чем из двадцати стран мира. Но, во-первых, есть целый ряд стран (Турция, Иран, Индия, Бразилия, Китай и др.), импорт камня из которых продолжается. Во-вторых, "Сардис" сформировал неплохие запасы — около 20 тыс. м2 камня в слэбах со всего мира. А проблема с поставками импортного оборудования и запчастей для ремонта, которая могла бы стать крайне болезненной для предприятий самых разных отраслей, решилась благодаря вовремя принятому в стране закону о параллельном импорте», — подчеркнул Степан Рощупкин.
Учредитель ПСК «Элит Фасад», генеральный директор компании «Андеко» Владимир Клименченко рассказал о текущей ситуации на рынке производства стеклофибробетона. Он напомнил, что десять лет назад, когда была основана компания ПСК «Элит Фасад», данный фасадный материал еще не был так популярен в России и применялся в основном для декора частных домов. Со временем преимущества его технических свойств перед другими фасадными материалами оценили как госучреждения, так и коммерческие застройщики.
«Доля импорта фасадных материалов из стеклофибробетона в России крайне невелика. По нашим данным иногда осуществляются поставки изделий из Белоруссии и Турции, где застройщиком выступают турецкие компании. А вот доля импорта материалов для производства изделий из стеклофибробетона около 30%. В частности, щелочестойкое стекловолокно поставляется из Японии и Китая, так как в России оно не представлено. Пигменты и цемент европейские, однако в целях импортозамещения запланировано тестировать в лаборатории образцы отечественного производства. Весной действительно наблюдались перебои с поставками, но у нас всегда на складах достаточный запас материалов, чтобы сдавать объекты вовремя и брать новые заказы. Сейчас логистические цепочки налажены», — отметил Владимир Клименченко.
Все относительно благополучно на рынке металлических фасадных систем. По словам коммерческого директора «Металл Профиль» Максима Лопатина, кризис не может не вносить коррективы в производство и продажи, однако это влияние всегда было краткосрочным — за счет замедления темпов строительства в целом. Локализация производства стальных кровель и фасадов в нашей стране началась задолго до санкций. Это сыграло ключевую роль в том, что рынок металлических фасадных систем практически независим от импорта.
«В нашей стране производители используют разное оборудование, как отечественное, так и импортное. Если с первым все понятно, то со вторым возникают незначительные трудности. В «Металл Профиль» всегда использовали высококачественное импортное оборудование, но с возникшими санкционными трудностями мы успешно справляемся: где-то полностью перестроили логистические цепочки, направив через дружественные страны, где-то сменили поставщика, где-то перешли на продукцию отечественных производителей. Из любой сложной ситуации есть выход», — уверен Максим Лопатин.
Схожая ситуация и в сегменте производства фасадов из декоративной сетки. Как отмечает директор ООО «ПРЕССТИЖ» Роман Гуляев, фасады из данного материала — это новое решение для российского рынка. Есть множество зарубежных производителей, которые активно применяют подобный материал в строительстве и архитектуре. Например, есть объекты, в том числе в Санкт-Петербурге, с фасадами из итальянской сетки. Но сейчас на рынке есть российские компании, обладающие опытом, профессиональной компетенцией и необходимыми ресурсами, которые готовы обеспечить полный цикл по созданию такого типа фасадного решения — от идеи до монтажа. «Например, мы уже более двадцати лет производим сетку PressMesh®, развиваем архитектурно-проектное направление, совершенствуем навыки управления проектами и готовы предлагать рынку различные фасадные решения, в основе которых лежит данная технология. Что касается основных сырьевых и технологичных компонентов, которые необходимы для создания такого фасада, — это металл как основное сырье, а он производится в России; станочный парк, который в настоящее время уже существует, и также может быть произведен в России. Вся цепочка поставки полностью локализована и не зависит от иностранных производителей и поставщиков», — сообщил он.
Стоит добавить, что некоторые игроки рынка считают, что сложившаяся в последние месяцы ситуация, связанная с уходом иностранных компаний, — удачное время для наращивания своих позиций. Генеральный директор группы компаний КРАСПАН Александр Клименков рассказал, что до недавнего времени в нашей стране были очень популярны японские фиброцементные панели. «В связи с последними событиями их поставки на российский рынок прекратились. Мы намерены занять нишу японского производителя и думаем сделать это уже в ближайшее время. Сейчас мы на 90% используем сырье российских поставщиков, а оставшиеся 10% приобретаем у партнеров из Китая», — добавил он.
Спрос сохраняется
Все участники рынка отмечают, что, несмотря на сложное экономическое время, спрос на их продукцию растет. Так уж сложилось, констатирует Степан Рощупкин, что в России не существует тех камней, которые добываются в других странах мира и позволяют создавать некоторые оригинальные решения. Поэтому прекращение импорта из целого ряда стран, конечно же, сильно изменило структуру работы компании. Но при этом объем заказов не снизился, а наоборот — вырос.
По словам Максима Лопатина, сейчас постепенно растет доля стальных фасадов с полимерными покрытиями классов «премьер» и «премиум». «Кроме традиционно самого популярного в РФ покрытия, которым является экономичный полиэстер, можно отметить покрытия Purman, Valori, Ecosteel с увеличенным сроком службы, узнаваемой цветовой палитрой и текстурой. В индивидуальном строительстве безусловным лидером в последние годы стал сайдинг. И здесь активный рост демонстрирует продукция с покрытием Ecosteel — оно имитирует фактуру и цветовую палитру дерева и камня. Большой плюс стальных фасадов — универсальность. Так, сайдинг вполне успешно применяется на некрупных объектах промышленно-гражданского назначения, а в сегмент индивидуального строительства постепенно внедряются линеарные панели», — сообщил представитель рынка.
Как отмечает Владимир Клименченко, стеклофибробетон в настоящее время также укрепляет свои позиции на рынке фасадных материалов. «Он пользуется спросом в облицовке социально значимых объектов страны. В этом году в регионах идет активная застройка поликлиник, культурных и образовательных учреждений, в которых мы принимаем участие. Также стеклофибробетон сейчас очень популярен на ЖК премиум- класса, так как привлекает архитекторов и застройщиков разнообразием фактур и форм», — добавил он.
Востребованность фасадов из декоративной сетки видит Роман Гуляев. «Фасад любого здания — это сочетание дизайнерской идеи и ее успешная реализация, — отмечает он. — Просечно-вытяжная сетка как новый декоративный материал позволяет создать оптимальное фасадное решение для любого типа здания. На сегодняшний день фасады, в основе которых архитекторы видят применение декоративной сетки, это по-настоящему новый продукт для РФ, и спрос на него будет расти», — резюмирует производитель.
Улучшены физико-механические характеристики мембраны LOGICROOF V-RP компании ТЕХНОНИКОЛЬ
Новые показатели прочности при растяжении и удлинения при максимальной нагрузке подтверждают, что ПВХ-мембрана LOGICROOF V-RP является одной из самых лучших среди российских и импортных аналогов.
ТЕХНОНИКОЛЬ ведет непрерывную научно-исследовательскую работу и уделяет большое внимание улучшению качества выпускаемых материалов, а также повышению их физико-механических характеристик.
В 2021 – первой половине 2022 гг. проводился анализ статистики внутренних испытаний ПВХ-мембраны LOGICROOF V-RP и её подмарок, которые применяются в кровельных системах плоских крыш с механическим методом крепления слоёв. Исследование статистики позволило сделать вывод об увеличении ряда физико-механических характеристик.
Определение прочности при растяжении, метод А (по ГОСТ 31899-2 (EN 12311-2))
В соответствии с методикой, по данному показателю материал испытывается в продольном и поперечном направлении рулона. С учетом большого количества ветровых, пешеходных и других нагрузок, которым подвержено кровельное покрытие в процессе эксплуатации, очевидно, что это один из самых важных показателей, который характеризует максимальную силу растяжения (прочность) материала при воздействии на него статических и динамических нагрузок.
Удлинение при максимальной нагрузке (по ГОСТ 31899-2 (EN 12311-2))
Данный показатель определяется при исследованиях по той же методике и устанавливается в процессе испытаний на прочность материала, характеризует его способность удлиняться вплоть до разрушения при воздействии на него максимальных (пиковых) нагрузок.
Полученная статистика позволила констатировать возможность увеличения данных физико-механических характеристик на 5-9%:
- «прочности при растяжении (вдоль рулона)» - с 1100 до 1200 Н/50мм;
- «прочности при растяжении (поперёк рулона)» - с 900 до 1000 Н/50мм;
- «удлинения при максимальной нагрузке» - с 19 до 20%.
«Новые показатели подтверждают, что кровельная ПВХ-мембрана LOGICROOF V-RP компании ТЕХНОНИКОЛЬ является очень прочной, что напрямую влияет на повышение надёжности и долговечности кровельного покрытия. На данный момент мембрана по характеристикам прочности и удлинения является одной из самых лучших не только среди российских, но и среди импортных ПВХ-мембран», - отметил операционный директор направления «Полимерные мембраны и PIR» компании ТЕХНОНИКОЛЬ Евгений Спиряков.