Достоинства и недостатки железобетона

Железобетон представляет собой комплексный строительный материал, который был искусственно создан человеком на основе бетона и стали. Первоначально запатентованное в середине девятнадцатого столетия французом Жозефом Монье изобретение находило применение лишь при ручном изготовлении емкости для домашних растений. Однако спустя время люди смогли оценить все его преимущества, и в наши дни железобетон стал наиболее востребованным строительным материалом во многих отраслях. На основе композиции из бетонного раствора из стали создают прочные и долговечные многоэтажные здания, сооружения, объекты, а также прочные и практичные железобетонные изделия.

Секрет популярности

Железобетон занимает лидирующие позиции на рынке строительства среди всех материалов, пользуясь огромным спросом в наши дни. Секрет его популярности заключается в сочетании ряда экономических и технологических достоинств, которые выделяют его среди прочих конкурирующих материалов. Благодаря доступной стоимости материала, удается снизить затраты на строительство многоэтажных зданий и сооружений, мостов, причалов промышленных объектов. При этом железобетонные конструкции позволяют обеспечить необходимую прочность, долговечность и надежность конструкций.

Достоинства железобетона

В настоящее время железобетон находит применение в виде отдельного материала для  монолитных конструкций, которые заливаются непосредственно на строительной площадке. Модули и элементы, которые производятся на заводах-изготовителях, выступают в качестве унифицированных железобетонных изделий (ЖБИ), которые отличаются особыми возможностями и характеристиками. При этом железобетон, как материал обладает рядом преимуществ, которыми обусловлена экономическая эффективность его практического применения. Среди них:

• высокий уровень огнестойкости. Бетон и сталь не являются горючими материалами, а потому готовые здания и сооружения не подвержены горению и не поддерживают распространение огня;
• готовый раствор может быть приготовлен не только на предприятии, но и на строительной площадке, не требуя большого числа работников;
• железобетон имеет высокую механическую прочность, высокую сопротивляемость нагрузкам. Целостность конструкции обеспечивается за счет армирования, при помощи которого связывается раствор, не допуская появления разрушений;
• материал является стойким к окислению и устойчивым к появлению коррозии.
• продолжительность срока службы железобетона насчитывает не менее 70 лет, позволяя строить долговечные здания и сооружения;
• железобетон является инертным и не вступает в реакцию с другими веществами, оказываясь не подверженным гниению и распространению грибка;
• материал выделяется невысокой стоимостью;
• наличие разнообразных видов арматуры для упрочнения, видов растворов, обладающих разными свойствами;
• монолитное бетонирование с применением стальных конструкций позволяет возводить сооружения сложной формы и конструкции;
• склонность к самоуплотнению. При воздействии влаги на химический состав бетонный раствор не только может сохранять свои прочностные показатели, но и увеличивают их с течением времени;
• устойчивость ко всем видам динамических и статических нагрузок;
• высокая степень гигиеничности материала;
• небольшие расходы на обслуживание в процессе эксплуатации. По сравнению с прочими видами строительных материалов, а именно: деревом, железом, железобетон является не требовательным и наиболее устойчивым ко всем видам воздействия;
• наличие широкого разнообразия заполнителей с различной фракцией и свойствами для производства растворов с необходимыми характеристиками;
• способность к сдерживанию радиации и излучений;
• доступность сырьевой базы.

Отдельные преимущества вдобавок к вышеуказанным имеют готовые железобетонные изделия:

• здания и сооружения, выполненные из ЖБИ, имеют высокую сейсмическую устойчивость;
• богатый ассортимент блоков, узлов, деталей, конструкций позволяет производить строительство в любое время года, вне зависимости от климатических и температурных условий, способствуя снижению сроков монтажа;
• удобные блоки имеют высокую прочность, надежность и долговечность, благодаря соблюдению технологии производства в заводских условиях;
• высокая трещиностойкость;
• возможность для проведения контроля над всеми стадиями работы;
• практичность и универсальность. Блоки позволяют строить любые дома, строения и сооружения;

Недостатки железобетона

К числу недостатков железобетона и изделий, созданных на его основе можно отнести:

• большой вес. Все железобетонные конструкции отличаются высокой массой, которая повышает требования к фундаменту и расходы на его строительство;
• высокий уровень теплопроводности, необходимость утепления зданий из железобетона;
• затрудненный процесс демонтажа зданий и сооружений, выполненных на основе железобетона;
• трудоемкость при строительстве опалубки при возведении монолитных конструкций;
• необходимость соблюдения определенных температурных условий для застывания бетонного раствора;
• высокий уровень звукопроводности материала и необходимость использования звукоизоляции;
• необходимость наличия квалифицированного персонала и кадров для приготовления раствора по технологии и его практического применения при проведении монолитного строительства, а также при изготовлении ЖБИ;
• возможность растрескивания поверхностей вследствие усадки основания;
• трудоемкость работ связанных с необходимым усилением конструкций зданий и сооружений из железобетона, а также их доработками и изменениями;
• необходимость привлечения специальной грузоподъемной техники для проведения монтажных и погрузочно-разгрузочных работ при транспортировке железобетонных изделий.

Классификация ЖБИ, виды конструкций и бетонов

В настоящее время в индустрии строительства востребованы различные виды бетонов, которые дифференцируются по ряду признаков и критериев

Разновидности ЖБИ

В зависимости от  методики, используемой при изготовлении, железобетонные конструкции разделяются на следующие категории:

• железобетон монолитного типа – сооружения, построенные по данной технологии, отличаются тем, что раствор обретает необходимую форму благодаря опалубке. При этом формы заливаются непосредственно на строительной площадке на месте возведения объекта;
• конструкции сборные. Изготовление таких изделий реализуется на заводе-изготовителе. При этом к месту установки их транспортируют в готовом виде;
• железобетонные изделия сборно-монолитной конструкции, которым свойственны характеристики, как сборных, так и монолитных типов изделий.

Целесообразность использования любого из упомянутых видов ЖБИ устанавливается специалистами проектных организаций индивидуально на основании расчетов и анализа условий строительства объекта.

Типы бетона

При изготовлении железобетонных конструкций находят применение различные типа бетонных растворов, которые отличаются включением в их состав специальных и вяжущих компонентов. Среди них:

• ячеистые бетоны – растворы, выполненные на основе кремнеземистого заполнителя и минеральных вяжущих веществ;
• легкие и тяжелые бетоны – силикатные растворы, выполненные на основе песка, цемента, воды и пористых заполнителей с крупной фракцией, а также цемента и воды с крупными и мелкими заполнителями увеличивающими плотность соответственно;
• специальные разновидности растворов, которые отличаются заданными характеристиками в области огневой стойкости, химической устойчивости, с ярко выраженными декоративными свойствами и т. д.

Богатый выбор добавок и материалов позволяет изготовителям обеспечить изделия необходимыми качествами и эксплуатационными характеристиками.

Виды конструкций

Изделия и конструкции, выполненные из железобетона, разделяются в зависимости от типа примененной в процессе изготовления арматуры:

• с жесткой арматурой изготавливаются наиболее прочные и массивные несущие конструкции и закладные детали;
• с использованием гибкой предварительно напряженной, а также ненапряженной арматуры

Область применения

Одним из глобальных преимуществ железобетона является его широкая сфера использования, которая охватывает различные направления строительства. Среди них:

• использование железобетона для строительства многоэтажных жилых домов, комплексов, заведений, торговых центров;
• возведение сельскохозяйственных объектов;
• применение в гидротехни­ческом строительстве при конструировании объектов высокой ответственности дамб и плотин гидроэлектростанций, корпусов и оснований под атомные реакторы, тепловые электростанции;
• строительство объектов транспортной инфраструктуры: причалов, эстакад, набережных, мостов, подземных тоннелей, путепрово­дов, метрополитенов, объектов инфраструктуры железных и автомобильных доро­г, оснований и покрытий дорог, аэродромов, изготовление железобетонных шпал,  опор контактной сети;
• сооружение инженерных сооружений, в числе которых водонапорные башни, различные резервуары, тру­бы и. т. д.;
• использование в сфере энергетики для обустройства фундаментов, корпусов объектов, для изготовления опор для прокладки ЛЭП, крепления и фиксации осветительных приборов наружного освещения;
• возведение зданий и сооружений транспортного, гражданского, сельскохозяйственного и промышленного назначения;
• ведения промышленного строительства в машиностроении, судостроении, горнодобывающей, металлургической, химической и других отраслях промышленности для возведения объектов, фундаментов, креплений подземных выработок и т. д.;
• применение бетонных растворов для изготовления саркофагов, в нефтедобывающей промышленности;
• использование железобетона для строительства малоэтажной недвижимости, конструирования загородных домов, объектов ландшафтного дизайна.

Выводы

Невзирая на наличия ряда недостатков, железобетонные изделия были и продолжают оставаться перспективными для современного строительства. Высокие технико-экономические показатели армированного бетона позволяют не только сохранить лидирующие позиции материала на рынке, но и расширять сферу его применения. Подавляющее большинство архитектурных проектов современности включает в себя железобетонные компоненты, а в ряде случаев преимущественно базируются на прочности армированного бетона. Высокая популярность монолитного строительства и железобетонных изделий влечет за собой повышение ассортимента продукции в этом сегменте.