Сборный и сборно-монолитный железобетон: характеристики, особенности и применение

Принципиально, строение сборного железобетона не отличается от монолитного – армирующий стальной каркас и бетон соответствующей марки. Разницу составляет только способ изготовления и в некоторой степени – сфера применения блоков.

Особенности материала

Сборный железобетон производится на специальных заводах в виде крупногабаритных элементов. Последние транспортируются на строительную площадку в готовом виде и собираются в одно целое. Первое преимущество такого способа очевидно: на площадке происходит только сборка, так как все производственные стадии – подготовка формы, армирование, отвердение бетона, были осуществлены на заводской площадке.

Сборно-монолитный железобетон – комбинация каркаса и монолита. В зависимости от типа и этапа работы они могут собираться как на заводской, так и на строительной площадке. Это, например, лестничные пролеты или блоки фундамента.

Преимущества

Преимущества такого метода весьма ощутимы.

• Самая высокая скорость возведения капитальных сооружений: все элементы здания прибывают в готовом виде, а монтаж занимает куда меньше времени, чем изготовление на месте.
• Типовые размеры элементов исключают технические и проектные ошибки, отсутствуют работы по подгонке блоков.
• Эта же особенность позволяет механизировать процесс монтажа в куда большей степени, чем это возможно при работе с нестандартными элементами. Значительно повышает прочность материала предварительное натяжение арматуры. Для этого в форме перед заливкой бетона стержни, канаты, прутки растягивают до величины, не превышающей предела упругости, и в таком виде заливают бетоном. После того как бетон достигает нужной твердости, нагрузку снимают. Арматура стремится вернуться в первоначальное состояние и обжимает сцепленный со сталью бетон. Таким образом, получают блок, в котором каркас растянут, а бетон сжат.
• Такое изделие относят к наиболее прочным вариантам материала. Однако осуществить такой процесс возможно только в заводских условиях.
• Затраты по сравнению с монтажом из монолитного железобетона намного ниже, так как на сборку затрачивается меньше рабочего времени и нет нужды привлекать дополнительную спецтехнику – бетономешалки, бетоноукладчик и прочее.

Недостатки

Недостатки, однако, также очевидны и связаны с особенностями сборки.

• Чем большее количество элементов необходимо соединить, тем больше швов получают в готовых стенах и перекрытиях. Это сказывается на общей прочности, а, главное, создает почву для образования холодовых мостиков.
• Так как блоки изготавливаются по типоразмерам, большого разнообразия элементов ожидать трудно. Проекты зданий из стеновых панелей всегда ограничены по сравнению с объектами, сооруженными монолитным способом.

Технические характеристики

Характеристики сборного железобетона зависят от типа его составляющих – арматуры и бетона. В зависимости от назначения сооружения подбираются и разные материалы.

Материалы

В качества арматуры используются прутки, сетки, канаты и стержни из горячекатаной стали. Диаметр составляет диапазон от 15 до 90 мм:

• низколегированные марки – 25ГС, 15ГС2, 30Г2, используют для относительно легких сооружений;
• сверхпрочные – 30ГСХТ, 25ШЦГС, Ст50 применяют для плит, выдерживающих большие нагрузки.

Бетон также подбирается по назначению готового элемента:

• сверхтяжелый – с плотностью выше 2700 кг/куб м. Используется для блоков несущих конструкций – лестниц, свай, балок, фундамента;
• тяжелый – с плотностью от 1800 кг/куб м, используется при сооружении стен и перекрытий;
• легкий и сверхлегкий — с плотностью выше 600 кг/куб. м и ниже 600 кг/куб м, используется при сооружении легких или декоративных построек и архитектурных элементов.

Выделяют также специальные марки, например, морозостойкий бетон – F100–F800.

Рабочие характеристики плит

Рабочие характеристики плит – расчетное напряжение сжатия, предельный изгибающий момент, допустимое напряжение и так далее зависят от сочетания применяемых бетонов и арматуры, а также условий производства: блоки напряженного бетона по прочности и стойкости к сжатию превосходят все остальные варианты. Плиты, используемые для сооружения всех элементов конструкционной схемы, разделяют на 5 групп.

• Сплошные однослойные с толщиной в 12 см.
• Сплошные с толщиной в 16 см.
• Плиты с круглыми пустотами диаметром в 16 см.
• Плиты с пустотами, диаметр которых составляет 14 см.
• Многопустотные изделия толщиной в 22 см и шириной в 1 м. Такие плиты отличаются лучшими теплоизоляционными свойствами и меньше весят.
• Выделяют также П-образные или ребристые плиты. Они используются для перекрытий и обладают почти такой же прочностью, как сплошные, но более удобны при прокладке коммуникаций или устройстве плавающих полов.

Сплошные и плиты с меньшими пустотами применяют при повышенных нагрузках, поэтому для их изготовления используют только тяжелые бетоны. Для легких и декоративных конструкций используют многопустотные или сплошные плиты с меньшей толщиной.

С линейными и блочными элементами в малом строительстве сталкиваются реже, за исключением колонн, ригелей и свай для фундамента. Эти элементы изготавливаются из тяжелого и сверхтяжелого бетона, так как должны выдерживать вес постройки.

О том, производят ли из сборного железобетона одноэтажные промышленные здания, дома, колодцы, читайте далее.

Среда применения

Сфера применения сборного и сборно-монолитного железобетона так же необъятна, как и строительные работы в целом. Причем только зданиями область не ограничивается, имеется в виду в принципе любое строительство.

Но, так как выпускается сборный железобетон на заводах при помощи специального оборудования для производства и имеет вполне четкие типоразмеры и форму, то и разделяется на классы согласно геометрическим параметрам.

• Линейные сборные элементы – это колонны, ригели, прогоны, балки, фермы не только зданий, но и мостов, например.
• Плоскостные – стеновые панели, плиты перекрытий, дорожные плиты, подпорные, перегородки, а также стенки бункеров и резервуаров, где требуется стойкость к очень высоким нагрузкам. Из плоскостных сооружается все многообразие ограждений.
• Блочные – изделия для фундаментов любых сооружений, стенок подвалов и прочего.
• Пространственные – к этой категории относят блок-комнаты, кольца колодцев – водопроводных, канализационных, дренажных, санитарные кабинки, коробчатые элементы силосов и так далее.

Технология возведения многоэтажных зданий из сборного железобетона известна большинству строительных организаций и успешно применяется. Теперь поговорим о стоимости сборного железобетона за м3.

О том, как происходит строительство дома из сборного железобетона вы узнаете из следующего видео:

Стоимость

Цена материал формируется за счет множества факторов.

• Тип арматуры – сверхпрочные сплавы, без сомнений, увеличивают стоимость. В любом случае выше цена изделия из напряженного бетона.
• Марка бетона определяет не только прочность и специальные свойства изделия, но и его стоимость. Так, сваи из морозостойкого бетона обойдутся не менее чем в 2040 р, а из просто тяжелого бетона – 1883 р.
• Тип плиты – сплошная или пустотная. Многопустотное изделие стоит от 2700 до 5800 р., а монолитное – от 9800 до 21300 р. Блок фундаментный стоит от 580 до 3000 р.
• Пространственные конструкции стоят дороже. Так, цена на кольца для канализационного водопроводного колодца из сборного железобетона в зависимости от марки бетона и размера — 280–6800 р. за шт.
• Лестничные марши – сборно-монолитная конструкция, стоят от 7400 до 21600 р.

О том, как применение сборного железобетона сказывается на цене строительства, рассказывает следующий видеосюжет:

Монтаж сборного железобетона

Сборка железобетонных конструкций требует выполнения ряда условий:

• необходимо монтажное оборудование большой грузоподъемности, так как вес элементов очень велик. В отдельных случаях требуются специальные монтажные агрегаты;
• сборные конструкции нуждаются в устройстве стыков, что требует высокой точности при соединении, особых способов строповки и перемещения;
• в случае монтажа сборно-монолитных сооружений необходимо создать условия для набора прочности материала;
• конструкции заметно отличаются размерами и прочностью бетона, что требует разных условий хранения, складирования и транспортировки.

Игнорирование этих требований может привести к значительному снижению качества. В целом схема сборки готовых железобетонных конструкций выглядит следующим образом.

1. Доставка сборного железобетона и разгрузка в месте, удобном для последующего использования.
2. Подготовка к монтажу – включает в себя зачистку выпусков арматуры, очистку поверхностей, закладных деталей. Возможна предварительная сборка с целью монтажа в дальнейшем более крупных элементов.
3. Возведение временных подмостей, опор, эстакад, мостиков и прочего в зависимости от характера монтажа.
4. Проверка и подготовка техники – консольные, стреловые краны, монтажные агрегаты.
5. Строповка и перемещение элементов в положение, указанное проектом.
6. Стыковка конструкций – соединяют материал сваркой выпусков арматуры. Затем швы между конструкциями заливают соответствующей маркой бетона. Перекрытия заливают стяжкой, бетон при этом необходимо уплотнить при помощи механических вибробалок.
7. Обеспечение условий для набора прочности бетона.

После сборки каждой конструкции специальная комиссия проводит освидетельствование и составляет акт приема.

Существует еще одна особенность, связанная со строением железобетона. Если арматуру предварительно не вытягивали, то под действием нагрузки в бетоне готового блока могут появиться трещины.

Сборный и сборно-монолитный железобетон позволяет сократить возведение любого сооружения – здания, туннеля, дороги, до минимума. А стандартные размеры и характеристики облегчают монтаж конструкций. Выбор технологии производства сборного железобетона поможет сократить стоимость продукции.

Про рециклинг сборного железобетона подробнее расскажет специалист в следующем видео: