Железобетон имеет высокую прочность, долговечность, огнестойкость. Достаточно сырья для его изготовления

Сборные железобетонные изделия классифицируются по средней плотности, виду армирования, внутреннему строению и назначению. По средней плотности (ρ_с) они бывают из особо тяжелых бетонов (ρ_с > 2500 кг/м³), тяжелых (ρ_с = 2000…2500 кг/м³), легких (ρ_с = 600…2000 кг/м³), особо легких (теплоизоляционных) (ρ_с < 600 кг/м³). По виду армирования их делят на предварительно напряженные и с обычным армированием. По внутреннему строению они могут быть сплошные и пустотелые, однослойные и многослойные. По назначению железобетонные изделия классифицируются: для транспортного строительства, гражданских зданий, промышленных зданий, сооружений сельского хозяйства и общего назначения.

Для транспортного строительства из тяжелого бетона выпускаются железобетонные изделия для мостов, труб, пассажирских платформ, опор контактной сети электрифицированных железных дорог, шпал для железнодорожных путей (рисунок 5.2), блоков туннелей (тюбингов) (рисунок 5.3) и др.

Рисунок 5.2 – Железобетонная шпала

Материалы для сборного железобетона

Для железобетонных изделий с обычным армированием чаще всего применяют тяжелые бетоны классов В7,5–В25, для изделий с предварительно напряженной арматурой – бетоны класса В30 и выше.

Для наружных стен применяются легкие бетоны на пористых заполнителях классов В3,5–В10 и ячеистые бетоны классов В2,5–В3,5. Конструкционные легкие бетоны назначаются классов В15–В30.

Для армирования железобетонных изделий применяют арматурную сталь. Характеристика стали приведена в разделе 18.

Армирование изделий

Армирование железобетонных изделий выполняется сетками, каркасами или отдельными стержнями, которые изготавливаются на заводах. Арматурная сталь для них подвергается механической обработке, которая включает правку, резку по размерам, гнутье стержней и сеток, изготовление монтажных петель. Для этих работ применяются различные станки и машины.

Арматурная сталь классов А-I (А240), А-II (А300) диаметром до 14 мм поступает обычно в бухтах, большего диаметра – в виде стержней. Арматурная проволока выпускается диаметром от 3 до 8 мм и поступает в бухтах. Размотку бухт, правку и резку выполняют на правильно-отрезных станках. Принцип их работы состоит в том, что арматурная сталь сматывается с бухт тянущими роликами, проходит через правильный барабан, где выпрямляется и очищается, а затем отрезается.

Стержни диаметром более 16 мм выравнивают на верстаке, оборудованном правильными плитами, или на станке для гнутья арматуры. Режут арматуру на станках гильотинного типа. Стержни диаметром 10–90 мм стыкуют контактной сваркой.

Гнутье арматуры монтажных петель из стали диаметром более 12 мм выполняют на механических станках, менее 12 мм можно делать на ручных станках.

Сетки и каркасы собираются, в основном, при помощи точечной контактной сварки. Стержни большого диаметра свариваются электродуговой сваркой. При точечной контактной сварке арматурные стержни зажимаются между электродами, через которые проводится электроток. Сила тока в зависимости от принятого режима составляет от 4∙10³ до 20·10³ А, плотность – от 8·10^-5 до 30·10^-5 А/м². Сопротивление в месте соприкосновения арматурных стержней во много раз превышает сопротивление остальных участков цепи, в результате чего металл нагревается до пластического состояния и сваривается. Сварка выполняется на ручных, полуавтоматических и автоматических одноточечных и многоточечных машинах. При электродуговой сварке происходит расплавление стержней теплом сварочного тока силой 150–175 А и их соединение.

Натяжение арматуры для предварительно напряженных конструкций выполняется механическим, электротермическим, электротермомеханическим и химическим натяжением. В качестве напрягаемой арматуры применяют следующие виды стали: стержневую горячекатаную классов А-V (А800), А-VI (А1000); стержневую термически упрочненную классов Ат800 (Ат-V), Ат1000 (Ат–VI), Ат1200 (Ат-VII); холоднотянутую проволоку из углеродистой стали классов Вр1000, Вр1100, Вр1200, Вр1300, Вр1400, Вр1500 и арматурные канаты классов К-7 и К-19.

Механическое натяжение стержневой, проволочной и канатной арматуры производится гидравлическими домкратами, а также специальными натяжными машинами.

При электротермическом натяжении арматурные стержни с анкерами на концах нагревают электрическим током до требуемого удлинения и фиксируют в жестких упорах для поддонов. Температура нагревания для большинства арматурных сталей составляет 400 °С при продолжительности 0,5–10 минут.

При электротермомеханическом способе натяжения арматурная сталь нагревается электротоком и в таком состоянии навивается на упоры форм или стендов.

Химическое натяжение арматуры происходит за счет расширения бетона, для изготовления которого применяются напрягающие цементы.