Что такое ЖБИ - Где применяют железобетон?
Железобетонные изделия (ЖБИ), также известные как железобетон, — это цельные строительные элементы, изготовленные из бетона с добавлением композитной или стальной арматуры для повышения прочности, гибкости и долговечности конструкций в рамках быстрого и экономичного строительства.
Стройматериал запатентовал француз Жозеф Монье в 1867 году, хотя армирование металлическими стержнями бетонных перекрытий производилось уже в начале 19 века и в Российской империи.
Содержание
Что такое ЖБИ
Бетон — это смесь цемента, воды и заполнителей (песка, щебня и т.д.), затвердевающая после смешивания и образующая прочный, устойчивый к воде и другим воздействиям среды материал, арматура же — металлические прутья или сетки, добавляемые в бетон для устойчивости к нагрузкам, предотвращения деформации и разрушения конструкции.
Причины такого удачного симбиоза натуральных веществ и современных технологий кроются в свойствах этих двух материалов:
- высокая прочность бетона на сжатие и одновременно высокая прочность арматурной стали на растяжение дают значительный системный, синергетический эффект и, как следствие, этот тип армирования увеличивает как сопротивление бетона сжимающим силам, так и сопротивление стали растягивающим силам;
- очень хорошее сцепление бетона со сталью;
- практически пропорциональное изменение длин бетона и стали при изменяющейся температуре, более того, — арматура отлично защищена бетоном от резких колебаний температуры.
- ЖБИ могут быть разных размеров и форм, от небольших элементов, таких как блоки, до крупных конструкций (мосты и здания). Они могут быть изготовлены на заводах или на месте строительства с помощью специальных форм и оборудования.
Изготовление железобетонных изделий
Процесс производства ЖБИ состоит из нескольких этапов:
- Подготовка материалов: для изготовления ЖБИ необходимы цемент, вода, песок, щебень (гравий) и арматура. Цемент и вода смешиваются, затем добавляется песок и щебень, чтобы получить раствор. Арматура помещается в специальные формы, где она будет располагаться внутри ЖБИ.
- Заливка раствора: готовый раствор заливается в формы, которые заполнены арматурой. Раствор должен полностью покрыть арматуру и заполнить все пустоты внутри формы.
- Оставление на твердение: формы с раствором оставляются на некоторое время, чтобы раствор затвердел и стал прочным. Это занимает несколько дней или недель, в зависимости от толщины ЖБИ и типа раствора.
- Извлечение из форм: после затвердения раствора формы с ЖБИ извлекаются и отправляются на дальнейшую обработку или монтаж на месте.
Важно отметить, что процесс производства ЖБИ может различаться в зависимости от типа изделия и требований к его характеристикам.
Преимущества железобетона
ЖБ изделия обладают рядом преимуществ по сравнению с другими строительными материалами:
долговечность;
высокая прочность;
- способность выдерживать большие нагрузки;
- устойчивость к коррозии;
- высокая сейсмическая устойчивость;
- устойчивость к воздействию агрессивных веществ и прочих факторов окружающей среды;
- огнестойкость;
- простота монтажа: ЖБИ легко монтируются;
- низкая стоимость по сравнению с другими материалами.
- Кроме того, железобетон позволяет создавать конструкции различных форм и размеров, что позволяет архитекторам воплощать в жизнь самые смелые идеи.
- Наконец, железобетонные изделия являются экологически чистыми: они не выделяют вредных веществ в окружающую среду, что делает их безопасными для здоровья людей и окружающей среды.
Украшение постройки — железобетонный каркас, созданный таким образом, чтобы оставаться видимым внутри и снаружи.
Все вышеперечисленные качества вкупе делают ЖБИ экономически выгодными для использования в строительстве в виде надводных и подводных сооружений.
Использование железобетонных изделий существенно модернизировало процессы строительства, уменьшив время, которое занимает возведение здания и создание инфраструктуры.
Где применяют железобетон
Железобетонные изделия являются одним из самых распространенных материалов в современном строительстве, при этом активно используются в равной степени во всех его отраслях: гражданском, промышленном, дорожном, мостовом, гидротехническом и энергетическом.
Остановимся чуть подробнее на каждом пункте в отдельности.
- Гражданское строительство. ЖБИ используются для строительства зданий и сооружений различного назначения, включая жилые дома, общественные здания (торговые центры, спортивные сооружения, офисные объекты), транспортные сооружения.
- Промышленное строительство включает строительство производственных сооружений, ангаров, складов, железнодорожных путей, трубопроводов.
- Дорожное строительство. Железобетонные изделия используются для изготовления дорожных покрытий, таких как автомобильные дороги, тротуары, пешеходные дорожки, пешеходные переходы, парковки и другие элементы дорожной инфраструктуры. Среди аэродромных покрытий — взлетно-посадочные полосы, сами аэродромы. К примеру, в рамках проекта по строительству аэропорта в ЯНАО в 2021 году, мы поставили более 1 тысячи железобетонных дорожных плит помимо поставки нерудных материалов других типов (щебня, цемента и т.д.)
- Мостостроение является еще одной отраслью, где широко применяются ЖБИ. Путепроводы и одни из самых важных инженерных сооружений — железобетонные мосты — обеспечивают высокую прочность, устойчивость к воздействию воды и ветра, а также долговечность, что делает их идеальным выбором для строительства.
- Гидротехническое строительство: плотины, дамбы, туннели, водоводы и другие гидротехнические сооружения также изготавливаются из ЖБИ, которые обеспечивают устойчивость и надежность конструкций, защищая от наводнений и других стихийных бедствий.
- Создание опорных элементов в энергетическом комплексе — электрических подстанций, трансформаторных станций и других элементов электроэнергетических сетей — также происходит с применением ЖБИ.
- Кроме того, из железобетона возводятся опорные конструкции, такие как колонны, балки, ригели, фермы, плиты, панели и т.д. и отдельно стоящие сооружения: опоры линий электропередачи, водонапорные башни, градирни, силосные корпуса и т.п.
- Распространено и использование ЖБИ в качестве декоративных элементов в архитектуре и дизайне.
Как Вы видите, железобетон является одним из наиболее важных строительных материалов в современном мире. Он является неотъемлемой частью обеспечения безопасности, надежности и долговечности многих сооружений. Без использования железобетонных изделий невозможно представить современное строительство, которое позволяет развиваться инфраструктуре, транспорту и экономике. Если всё же на секунду предположить, что мы вынуждены обходиться без их применения, что тогда? Вместо этого, например, нам пришлось бы использовать другие материалы, такие как камень или дерево, которые не обладают тем же уровнем долговечности и устойчивости. Чтобы справиться с этой ситуацией, мы бы искали другие способы создания надежных конструкций. Например, мы могли бы использовать металлические рамы или композитные материалы. Однако, это потребовало бы дополнительных затрат и времени на разработку новых технологий. Кроме того, без железобетона нам бы пришлось искать другие способы транспортировки грузов и людей. Возможно, мы бы использовали лодки или дирижабли для перевозки товаров и пассажиров. В любом случае, это привело бы к серьезным проблемам в области транспорта, энергетики и коммуникации.
В целом, железобетонные изделия играют ключевую роль в современном обществе, способствуя его прогрессу, стабильности и благополучию, являясь, в прямом смысле этого слова, его опорой.