В этой статье мы рассмотрим то, какова технология производства железобетонных изделий в промышленных масштабах, а кроме того определимся с тем, какие методы отливки ЖБИ применяются в индивидуальном строительстве. Но, до того как рассмотреть технологические особенности, расскажем об основных свойствах железобетона.
Производственный цех по изготовлению железобетонных изделий
Особенности производственного материала
Железобетон — это материал, изготовленный с применением цементосодержащих растворов и металлических армирующих конструкций.
Технология изготовления ЖБИ не нова, так как основополагающие методы были запатентованы во второй половине 19 века. Тем не менее, массовое применение железобетонных сооружений и конструкций в строительной индустрии приходится на начало двадцатого века.
Использование данного материала в строительстве неслучайно, так как железобетонные изделия отличают следующие качества:
- устойчивость к механическим нагрузкам;
- устойчивость к негативному воздействию ряда факторов внешней среды;
- эксплуатационная надежность и долговечность;
- приемлемая цена, в сравнении с конструкциями, изготовленными с применением других материалов;
- устойчивость к воздействию критических температур (как низких, так и высоких);
- устойчивость к воздействию химических и биологических факторов;
- высокая степень сопротивляемости динамическим и статическим нагрузкам.
Впрочем, ЖБИ имеют некоторые недостатки. Например, прочность материала на сжатие меньше, чем аналогичные параметры чистого металла. Применительно к большим сооружениям и конструкциям, железобетонные изделия «несут» своей массы на порядок больше, чем полезной нагрузки.
Разновидности ЖБИ
На фото — отгрузка готовых плит перекрытия
На сегодняшний день повсеместно изготавливается и производится широкий перечень различных железобетонных изделий. И это неудивительно, так как ЖБИ применяются не только в строительстве, но и в других сферах.
К примеру, большая часть столбов освещения и опор линий электропередач традиционно изготавливается с применением железобетона. Из этого же производственного материала изготавливаются наиболее совершенные и технологичные на данный момент железнодорожные шпалы.
Впрочем, остановимся на тех модификациях, которые нашли применение в строительстве.
Среди них отметим следующие разновидности:
- фундаментные блоки стеновые (ФБС);
- плиты перекрытий;
- плиты дорожные;
- железобетонные сваи;
- бетонные опоры и заборы;
- декоративные изделия, применяемые при отделке строительных объектов.
На фото — готовая продукция, включая стеновые блоки и бетонные кольца
Расскажем об этих разновидностях подробнее:
- Фундаментные блоки стеновые (ФБС) — это модификация ж/б изделий, нашедшая применение в качестве основного строительного материала при возведении сборных фундаментов и подвалов различных зданий. Такие сооружения существенно сокращают сроки, необходимые для проведения строительных работ, так как блок крупный и позволяет отказаться от долгой и трудоёмкой кладки кирпича.
- Плиты перекрытий — это железобетонные перемычки, устанавливаемые между этажами. Для приготовления таких изделий применяются особо прочные марки железобетона, рассчитанные на большие механические нагрузки в течение всего эксплуатационного ресурса.
Для снижения веса плиты выпускаются полыми, что делает их более лёгкими и менее теплопроводными. Опять же, за счет полостей в плитах, экономится бетон, что благоприятно сказываются на стоимости готового изделия.
- Дорожные плиты — это ЖБИ, используемые при строительстве дорожного полотна, взлётно-посадочных полос аэродромов и прочих поверхностей, к прочности которых предъявляются повышенные требования.
- Железобетонные сваи — это изделия, которые применяются в строительстве, наряду с фундаментными блоками. За счёт повышенной устойчивости бетона к негативному воздействию факторов окружающей среды, такие сваи могут быть установлены на различных типах грунта без ущерба для качества готовых строительных объектов.
- Заборы, опоры и декоративные изделия — это особая разновидность ЖБИ, которая выполняет не столько утилитарную, сколько эстетическую функцию. Из-за высокого потребительского спроса, производство этих ЖБИ в настоящее время освоено различными небольшими и малыми предприятиями.
Особенности изготовления ЖБИ
Готовая конструкция, извлеченная из формы
Инструкция изготовления железобетонных изделий определяется основными свойствами производственных материалов. Цементосодержащие растворы жидкие или полужидкие, а потому главной технологической особенностью производственного процесса является их заливка в специальные формы.
По сути, производственная технология предполагает монтаж своими руками армирующего каркаса в полости формы и последующую заливку раствора. По мере высыхания раствора, готовое изделие набирает требуемую прочность. По окончанию этого процесса готовая продукция извлекается из формы и может быть использована по своему назначению.
Технология изготовления железобетонных и сборных бетонных изделий включает перечень отдельных операций, составляющих производственный процесс. Все операции, реализуемые в ходе изготовления ЖБИ, условно подразделяются на основные, вспомогательные и транспортные.
Выгрузка готовых конструкций из форм
Условно технологический процесс можно разбить на следующие последовательно реализуемые этапы:
- приготовление бетона;
- изготовление арматуры и производство каркаса;
- армирование ЖБИ;
- формование бетонной смеси;
- температурно-влажностная обработка изделия;
- декоративная отделка лицевой поверхности.
Важно: При изготовлении панелей наружных стен бетонные конструкции могут быть подвергнуты дополнительной доработке. В панели могут быть уложены теплоизоляционные материалы, как при формовании, так и на этапе сборки отдельных скорлуп изделий.
Производственное оборудование
На фото — опалубка для изготовления плит перекрытия
Оборудование, используемое при производстве ЖБИ, в соответствии с назначением, подразделяется на технологическое – основное, а также на вспомогательное и транспортное. Оборудование для производства железобетонных изделий, задействованное в едином производственном комплексе, называется технологической линией.
При производстве железобетонных изделий применяются специальные формы, которые могут быть изготовлены из металла, железобетона, пиломатериалов древесного происхождения. Также применяются комбинированные формы, построенные с применением нескольких различных материалов.
На фото — применение вибропресса в ходе уплотнения бетона
Независимо от типа использованных материалов, готовые формы должны отвечать следующим требованиям:
- точность обеспечения установленных типоразмеров и конфигурации изделий по окончанию проведения всех технологических операций;
- рациональная конструкция и как следствие небольшая масса формы в соотношении с массой готового изделия;
- отсутствие трудоемкости и простота сборки и разборки;
- жесткость конструкции при заливке бетонов с различными показателями плотности и удельного веса.
Важно: Эффективность применения производственных форм во многом определяется корректностью выбора смазочных материалов. Правильно подобранный смазочный материал препятствует приставанию раствора к внутренней поверхности опалубки, тем самым способствуя долговечности формы и повышению качества производимых ЖБИ.
Актуальные схемы промышленного изготовления ЖБИ
Термоэлектроформы с готовым изделием
В соответствии с методикой реализации процесса формования можно выделить три основные схемы изготовления ЖБИ:
- Производство в формах неперемещаемого типа предполагает проведение всех технологических операций, начиная с подготовки и оканчивая разборкой опалубки на одном месте. Примером реализации такой схемы является формование ЖБИ в матрицах, в кассетах или на плоских стендах.
- Производство в формах перемещаемого типа предусматривает поэтапную транспортировку опалубки с залитым раствором от одного производственного поста к другому. Такая производственная схема распространяется на поточно агрегатный и конвейерный способ формования.
- Формование непрерывного типа – это сравнительно новая производственная схема, которой свойственна эффективность, высокая производительность и относительно малые энергозатраты. Способ осуществляется с применением вибропрокатного стана.
Армирование бетона
Заполнение бетоном опалубки с заложенной арматурной сеткой
Независимо от того, какое используется оборудование для производства железобетонных изделий, наиболее важным технологическим этапом является армирование смеси. И это неудивительно, так как способ реализации армирования строительных растворов определяет такие параметры готовой конструкции как прочность и себестоимость ЖБИ.
Важно: По статистике цена готового железобетонного изделия на 20-30% зависит от стоимости арматуры. Поэтому подход к разработке особенностей армирования ж/б конструкций важен как в техническом, так и в экономическом плане.
На фото — каркасы для отливки свай
Армирование строительных растворов при производстве ЖБИ бывает двух типов: предварительно напряженное и обыкновенное – ненапряженное.
Рассмотрим подробнее особенности реализации каждого из этих способов, так как от них по большему счету зависят прочностные качества готовых изделий.
- Ненапряженное армирование ЖБИ выполняется как с применением пространственного каркаса, так и посредством плоских сеток, изготовленных из проволоки катанки или стальных стержней с соответствующим диаметром поперечного сечения.
Каркасы, в ходе такого армирования, могут изготавливаться только с применением сварного метода. Ненапряженная арматура подразделяется на основную (рабочую) и вспомогательную (монтажную).
Основная арматура размещается на участках претерпевающих максимальные растягивающие напряжения. Вспомогательная арматура, напротив применяется на тех участках ЖБИ, где растягивающее напряжение отсутствует или наоборот присутствует сжатие.
- Напряженное армирование железобетона предполагает создание предварительного обжатия, как на участке растягивающих напряжений, так и по всему сечению ЖБИ. Например, при изготовлении фундаментных блоков или свай параметры предварительного обжатия составляют до 60 кГ/см². Обжатие выполняется посредством натягивания арматуры в течение определённого времени.
Вывод
Итак, мы рассмотрели основные моменты производственного процесса, а, кроме того, мы перечислили эксплуатационные особенности ЖБИ. Полученные сведения вы сможете учесть как при заказе готовых ЖБИ, так и при применении железобетона в индивидуальном строительстве.
Остались какие-либо вопросы? Исчерпывающие ответы можно получить, посмотрев видео в этой статье.
