10.5. Производство бетона, железобетона и изделий из них

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды и заполнителей. Затворенное водой вяжущее вещество (цемент, портландцемент и др.) образует клеющее тесто, которое обволакивает тонким слоем зерна песка и щебня, а затем со временем затвердевает, связывая при этом заполнитель в монолитный прочный камень – бетон.

Строительные бетоны классифицируют:

а) по виду вяжущего вещества – цементные, силикатные, гипсобетоны, асфальтобетоны, полуцементные бетоны;

б) по плотности в сухом состоянии – особо тяжелые (плотность более 2500 кг/м³), тяжелые (1800-2500 кг/м³), легкие (500-1800 кг/м³) и особо легкие (до 500 кг/м³);

в) по назначению тяжелые бетоны разделяют на обычный тяжелый для бетонных и железобетонных несущих конструкций зданий, гидротехнический, дорожный, декоративный; специального назначения – кислотоупорный, жаростойкий, химически стойкий, для защиты от радиации и др.

Легкие бетоны по назначению делят на конструктивные, воспринимающие внешние нагрузки; конструктивно-теплоизоляционные для ограждающих конструкций; теплоизоляционные. Заполнителем для легких бетонов служат природные и искусственные сыпучие пористые материалы (например, щебень и песок из пемзы и вулканического туфа, пористых известняков и др.), шлаковая пемза (из металлургических шлаков), керамзит и др.

Заполнителем для цементных бетонов служит песок с крупностью зерен 0,14-5 мм, гравий или щебень (5-70 мм). Выбор соответствующей фракции заполнителя зависит от назначения бетона и вида конструкции, в которую ее укладывают.

Железобетон представляет собой строительный материал, в котором соединены в монолитное целое затвердевший бетон и стальная арматура. Бетон воспринимает сжимающие усилия, а арматура – растягивающие. Оба материала работают совместно, так как, имеют близкие коэффициенты температурного расширения в интервале температур до 100°С. Железобетон как строительный материал, обладает высокой прочностью, огнестойкостью и долговечностью. Железобетонным конструкциям при изготовлении могут быть приданы любые конструктивные и архитектурные формы. К недостаткам железобетона относят большую массу конструкций, повышенные тепло- и звукопроводность, низкую трещиностойкость. Железобетонные конструкции в зависимости от методов возведения сооружений и назначения бывают трех видов: монолитные, сборные и сборно-монолитные.

Монолитные конструкции получают непосредственно на строительной площадке с выполнением операций по установке опалубки, монтажу арматурных каркасов и укладке бетонной смеси. После приобретения бетоном достаточной прочности (обычно через 7 суток) опалубку разбирают или в случае необходимости наращивают. Из монолитного железобетона обычно выполняют массивные фундаменты и возводят специальные сооружения (плотины, дымовые трубы и др.).

Сборные железобетонные конструкции изготовляют на заводах, а на строительной площадке готовые конструкции монтируют. Сборный железобетон широко применяется практически во всех видах промышленного и гражданского строительства.

Сборно-монолитные конструкции – сочетание сборных конструкций, выполняющих в процессе возведения роль опалубки, и монолитного бетона, укладываемого на месте строительства для придания конструкциям проектных размеров. Применяют обычно при возведении массивных конструкций, изготовление которых на заводах невозможно.

По назначению сборные бетонные и железобетонные изделия условно разделяют на 4 группы:

1) для жилых и гражданских зданий – изделия для фундаментов и подземных частей зданий, конструкции для каркасов зданий, стеновые блоки и панели, плиты и панели для перекрытий и покрытий, сборные лестничные марши, балконы и др.;

2) для промышленных зданий – изделия для фундаментов и подземных частей зданий, для каркасов, плиты и панели перекрытий и покрытий, стеновые панели, конструкции специального назначения и др.;

3) для инженерных сооружений – опорные конструкции мостов, опоры контактных сетей, трубы, дорожные и аэродромные плиты, шпалы, оболочки для резервуаров и др.;

4) изделия общего назначения.

Сборные бетонные и железобетонные изделия выпускают механизированные заводы железобетонных изделий, цехи крупнопанельного домостроения.