Каменные материалы для дорожного строительства

 

Панели для междуэтажных перекрытий с круглыми пустотами (рис. 90) изготовляют нескольких размеров по длине и ширине на специализированных полиг

Рис. 1. Схема одноэтажного промышленного здания с железобетонным каркасом: 1 — фундаменты под внутренние колонны; 2 — колонны наружного  ряда; 3 — подкладка; 4 — фундаментная балка; 5 — стеновые плиты; 6 — консоли  колонн; 7 — подкрановая балка; 8 —  плиты покрытия; 9 — балки покрытия; 10 — внутренние колонны.

       

Для многоэтажных промышленных зданий из тяжелого бетона выпускаются фундаменты, колонны, ригели, плиты перекрытий и др.

Сваи - предназначены для  устройства свайных фундаментов  зданий и сооружений. Они изготавливаются  из тяжелого бетона квадратного сплошного  сечения с поперечным формированием  ствола.

 

- Колонны - служат для  передачи нагрузки от вышерасположенных  конструкций через фундамент  на грунт.

- Ригели - горизонтальные  конструктивные элементы, использующиеся  как опоры для каркасов общественных, производственных, административных  и бытовых зданий, промышленных  предприятий. Они соединяют вертикальные  элементы, служат опорой для прогонов  и плит (ригель перекрытия, покрытия)

 

- Перемычки - предназначены  для перекрытия оконных и дверных  проемов жилых и общественных  зданий. Железобетонные перемычки  изготавливаются из тяжелого  бетона. Допускается применение  перемычек для перекрытия проемов  в стенах из искусственных  и природных камней. Перемычки  позволяют повысить прочность  здания, построенного на основе  железобетонных изделий.

 

- Лотковый элемент - используется  для прокладки внутрицеховых  и наружных каналов различного  назначения.

 

- Плиты перекрытия - предназначены  для перекрытия зданий и сооружений  различного назначения.

А. КЛАССИФИКАЦИЯ И НОМЕНКЛАТУРА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ

 

Сборные железобетонные изделия  — относительно новый вид конструктивных элементов зданий и сооружений. Начало практического применения их относят  к концу прошлого столетия. В конце  двадцатых и в начале тридцатых  годов текущего столетия появляются первые здания, в основной своей  части выполненные из сборных  железобетонных изделий. Однако широкому и всестороннему применению сборного железобетона в то время препятствовал  низкий уровень механизации строительства, отсутствие мощных монтажных кранов и оборудования для производства железобетонных изделий. Исключительно  большую роль в организации массового  выпуска сборных железобетонных изделий сыграло Постановление  ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа 1954 г. «О развитии производства сборных железобетонных конструкций  и деталей для строительства». За прошедшие после этого постановления  годы в нашей стране создана самая  крупная в мире индустриальная промышленность сборного железобетона. Если в 1954 г. было выпущено около 2 млн. м& сборных железобетонных изделий, то в 1970 г. общий выпуск сборного железобетона составил около 84 млн. м3. Наряду с увеличением выпуска, расширяется номенклатура железобетонных изделий, увеличиваются их размеры. Накоплен некоторый опыт строительства зданий из объемных элементов.

 

Основными факторами, обеспечивающими  столь быстрый подъем производства сборного железобетона в Советском  Союзе, являются следующие:

 

применение крупноразмерных  железобетонных элементов позволяет  основную часть работ по сооружению зданий перенести со строительной площадки на завод с высокоорганизованным технологическим процессом производства изделий, что, в конечном итоге, дает определенный технико-экономический  эффект;

 

универсальность свойств  железобетонных изделий. Путем определенных технологических приемов изготовления и выбора материалов железобетонные изделия могут быть получены с  различными механическими и физическими  свойствами — высокопрочные, водонепроницаемые, жаростойкие, с низкой теплопроводностью  и т. д.;

 

долговечность железобетона;

 

возможность в ряде конструкций  в 2—4 раза сократить расход стали  в строительстве. Это важнейшее  преимущество железобетона имеет огромное народнохозяйственное значение.

 

Наряду с достоинствами  железобетонные конструкции обладают и недостатками — они имеют  значительный вес. Это в первую очередь  относится к крупноразмерным  элементам покрытий больших пролетов (фермы пролетом 24 л и более, кастилы длиной более 6 м и др.)- Высокой все еще остается себестоимость изделий на заводах сборного железобетона, а также значительны транспортные расходы. Все это снижает общую технико-экономическую эффективность строительства из сборных железобетонных изделий.

 

 

 

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЖЕЛЕЗОБЕТОНЕ

 

Железобетон представляет собой  строительный материал, в котором  выгодно сочетается совместная работа бетона и стали.

 

Идея сочетания в железобетоне этих двух крайне отличающихся механическими  свойствами материалов базируются на следующем. Бетон, как и всякий каменный материал, хорошо сопротивляется сжимающим  нагрузкам, но слабо противодействует растягивающим напряжениям: прочность  бетона при растяжении примерно в 10—15 раз меньше прочности при сжатии. В результате этого бетон невыгодно  использовать для изготовления конструкций, в которых возникают растягивающие  напряжения. Сталь же, обладая очень  высоким пределом прочности при  растяжении, способна воспринимать растягивающие  напряжения, возникающие в железобетонном элементе. Наиболее выгодно применять  железобетон для строительных элементов, подверженных изгибу. При работе таких  элементов возникают два противоположных  напряжения—-растягивающие и сжимающие. При этом сталь воспринимает перЕые, а бетон — вторые напряжения и железобетонный элемент в целом успешно противостоит изгибающим нагрузкам. Таким образом, сочетается работа бетона и стали в одном материале — железобетоне.

 

Возможность совместной работы в железобетоне двух резко различных  по своим свойствам материалов определяется следующими важнейшими факторами:

 

бетон прочно сцепляется со стальной арматурой, вследствие чего при  возникновении напряжений в железобетонной конструкции оба материала работают совместно;

 

сталь и бетон обладают почти одинаковым коэффициентом  температурного расширения, что обеспечивает полную монолитность железобетона:

 

бетон не только не оказывает  разрушающего влияния на заключенную  в нем сталь, но предохраняет ее от коррозии.

 

В зависимости от способа  армирования и состояния арматуры- различают железобетонные изделия с обычным армированием и с предварительно напряженной арматурой.

 

К обыкновенно армированным железобетонным изделиям относятся  такие, усиление прочности которых  достигается путем укладки стальных стержней, сеток или каркасов при  изготовлении изделий. Однако такой  способ армирования не предохраняет полностью изделия, работающие на изгиб, от образования трещин в бетоне в  растянутой зоне,1 так как бетон обладает незначительной растяжимостью (1—2 мм на 1 пог. м), тогда как сталь при таких же нагрузках растягивается в 5—6 раз больше бетона. Появление трещин отрицательно влияет на работу железобетонного элемента: увеличиваются прогибы, в трещины проникают влага и газы, что создает опасность коррозии стальной арматуры. 

 

Избежать образования  трещин в железобетонной конструкции  можно предварительным сжатием  бетона в местах, подверженных растяжению. В таком бетоне трещины появляются только в том случае, если растягивающие  напряжения превзойдут напряжения предварительного сжатия. Сжатие бетона достигается  предварительным напряжением (растяжением) арматуры. По способу изготовления различают два вида предварительно напряженных конструкций: первый —  предварительное напряжение арматуры производится до затвердения бетона, второй— после приобретения бетоном определенной прочности.

 

Если напрягать арматуру до бетонирования, то уложенная в  форму арматура с одного конца  закрепляется к упору, а с другого  натягивается специальным приспособлением. После заполнения формы бетонной смесью и затвердения бетона арматура освобождается от натяжения. Стремясь прийти в первоначальное ненапряженное  состояние, она сокращается и  увлекает за собой окружающий ее бетон, обжимая железобетонный элемент  в целом. Если же арматуру напрягают  после отвердения бетона, то ее располагают  в специально оставленном в бетоне канале. После затвердения бетона арматуру натягивают и закрепляют на концах конструкций анкерными устройствами, затем заполняют канал бетоном, который после затвердения сцепляется с арматурой.

 

Предварительное напряжение арматуры не только предупреждает появление  трещин в растянутом бетоне, но и  позволяет снизить вес железобетонных конструкций, увеличить их жесткость, повысить долговечность и сократить  расход арматуры. Поэтому дальнейшее развитие строительной техники направлено на значительное увеличение выпуска  предварительно напряженных железобетонных конструкций.

 

 

 

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ  ИЗДЕЛИЙ

 

В основу классификации сборных  железобетонных изделий положены следующие  отличительные признаки: вид армирования, объемный вес и вид бетона, внутреннее строение и назначение.

 

По виду армирования железобетонные изделия подразделяются на предварительно напряженные и с обычным армированием, т. е. без предварительного напряжения.

 

По объемному весу применяемых  бетонов различают изделия, изготовленные: из особотяжелых бетонов объемным весом более 2500 кг/м3; из тяжелых бетонов объемным весом от 1800 до 2500 кг/м3; из легких бетонов объемным весом от 500 до 1800 кг/м3; из особолегких (теплоизоляционных) бетонов объемным весом менее 500 кг/м3.

 

По виду бетонов и применяемых  в бетоне вяжущих получают изделия: из цементных бетонов — тяжелых  на обычных плотных заполни-тйлях, из особотяжелых бетонов и легких бетонов на пористых заполнителях; из силикатных бетонов — плотных (тяжелых) или легких на пористых заполнителях на основе извести или смешанном вяжущем; из ячеистых бетонов — на цементе, извести или смешанном вяжущем; из специальных бетонов—жаростойких, химически стойких, декоративных, гидратных.

 

По внутреннему строению изделия могут быть сплошными  и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида — однослойные или  двухслойные и многослойные, изготовленными из бетона разных видов или с применением  различных материалов, например теплоизоляционных.

Железобетонные изделия  одного вида могут различаться также  типоразмерами, например стеновой блок угловой, стеновой блок подоконный. Изделия  одного типоразмера могут подразделяться по маркам. В основу этого деления  положено различное армирование, наличие  монтажных отверстий или различие в закладных деталях.

 

В зависимости от назначения разнообразные сборные железобетонные изделия подразделяют на четыре основные группы изделий: для жилых и общественных зданий, для промышленных зданий, для  сооружений и общего назначения.

 

Железобетонные изделия  должны отвечать требованиям действующих  государственных стандартов, а изделия, на которые отсутствуют стандарты, — требованиям рабочих чертежей и технических условий на них. Изделия массового производства делают типовыми и унифицированными, что обеспечивает возможность применения их при строительстве зданий и  сооружений различного назначения.

 

Составные или комплексные  изделия должны поставляться потребителю, как правило, в законченном, собранном  и полностью укомплектованном деталями виде, а изделия с проемами, заполняемыми столярными изделиями, — со вставленными оконными или дверными блоками, проолифленными или загрунтованными. На лицевых  поверхностях изделий не допускаются  трещины, раковины, околы, пятна, наплывы или обнажения арматуры. Изделия должны иметь максимальную степень заводской готовности, а качество их поверхности должно быть таким, чтобы на месте строительства не требовалось дополнительной отделки (если такая отделка не предусмотрена проектом).

 

 

 

3. НОМЕНКЛАТУРА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ  ИЗДЕЛИЙ

 

Изделия для жилых и  гражданских зданий

 

Изделия для фундаментов  и подземных частей зданий. В качестве изделий этого назначения применяют  фундаментные плиты и блоки, сваи и панели, а также элементы проходных  и непроходных каналов в пределах здания, железобетонные и бетонные изделия для сборных конструкций  фундаментов и частей здания ниже уровня пола первого этажа. Эти изделия  изготовляют из тяжелого бетона марки  не менее. 150, а для свай и фундаментных    балок — не     менее    200.

 

Рнс.  66.  Элементы фундамента 1 — плиты; 2 — блоки

 

Фундаментные плиты (рис. 66) представляют собой массивные  железобетонные элементы, армированные стальной сеткой. Плиты изготовляют  шириной от 120 до 320, длиной 80, 100 и 120 и  высотой 40—50 см.

 

Фундаментные блоки (рис. 66) изготовляют обычно прямоугольной  формы, длиной до 3 м, толщиной 40—60 и  высотой 60 см. На торцовых сторонах блоков делают пазы для лучшего заполнения раствором или бетоном вертикального  шва между ними при монтаже  фундаментов. Блоки армируют только для удобства монтажа. Вес элементов  сборных фундаментов до 3 т. Фундаментные блоки применяют при кладке стен фундаментов и подвальных помещений, поэтому их называют также блоками  стен подвалов. Использование сборных  фундаментов из железобетона взамен бутовой кладки позволяет не только широко механизировать процесс монтажа, но исключать трудности строительства  в зимних   условиях   и   снижать   стоимость   строительства  на 10—15%.

 

Изделия для конструкций  каркасов зданий. К ним относят  колонны одноэтажных и многоэтажных зданий, балки покрытий, подстропильные балки и фермы, ригели и прогоны. Изготовляются они из армированного  тяжелого бетона марки не ниже 200. Фермы  покрытий, подстропильные фермы, двухветвенные колонны и подкрановые балки делают из бетона марки не ниже 300.