Prefabrikované betonové výrobky (RCC), také známé jako železobeton, jsou integrální stavební prvky vyrobené z betonu s přidáním kompozitní nebo ocelové výztuže pro zlepšení pevnosti, pružnosti a trvanlivosti konstrukcí pro rychlou a nákladově efektivní výstavbu.
Stavební materiál si nechal patentovat Francouz Joseph Monier v roce 1867, i když armování betonových podlah kovovými tyčemi se provádělo již na počátku 19. století v Ruské říši.
Beton je směs cementu, vody a kameniva (písek, drť apod.), která po smíchání ztvrdne a vytvoří trvanlivý materiál, který je odolný vůči vodě a dalším vlivům prostředí, přičemž výztuží tvoří kovové tyče nebo sítě přidávané do betonu pro odolnost vůči zatížení, zabraňující deformaci a destrukci konstrukce.
Důvody tak úspěšné symbiózy přírodních látek a moderních technologií spočívají ve vlastnostech těchto dvou materiálů:
- vysoká pevnost betonu v tlaku a zároveň vysoká pevnost betonářské oceli v tahu zajišťují výrazný systémový, synergický efekt a ve výsledku tento typ výztuže zvyšuje jak odolnost betonu vůči tlakovým silám, tak i odolnost oceli vůči tahovým silám. ;
- velmi dobrá přilnavost betonu k oceli;
- téměř úměrná změna délek betonu a oceli při měnících se teplotách, navíc je výztuž betonem dokonale chráněna před náhlými výkyvy teplot.
- Prefabrikované betonové prvky mohou mít různé velikosti a tvary, od malých prvků, jako jsou bloky, až po velké konstrukce (mosty a budovy). Mohou být vyráběny v továrnách nebo na místě pomocí speciálních forem a zařízení.
Výrobní proces betonových výrobků se skládá z několika fází:
- Příprava materiálů: pro výrobu železobetonových výrobků je potřeba cement, voda, písek, drť (štěrk) a armatura. Cement a voda se smíchají, poté se přidá písek a drcený kámen, aby se vytvořila malta. Výztuž je umístěna ve speciálních formách, kde bude umístěna uvnitř železobetonových výrobků.
- Licí malta: hotová malta se nalévá do forem, které jsou vyplněny výztuží. Řešení by mělo zcela zakrýt výztuž a vyplnit všechny dutiny uvnitř formy.
- Nechání vytvrdnout: Formy obsahující maltu se nechají nějakou dobu nechat, aby malta ztvrdla a zpevnila. To trvá několik dní nebo týdnů v závislosti na tloušťce betonu a typu malty.
- Vyjmutí z forem: Po vytvrzení roztoku se prefabrikované betonové formy vyjmou a pošlou k dalšímu zpracování nebo instalaci na místě.
Je důležité si uvědomit, že výrobní proces betonových prefabrikátů se může lišit v závislosti na typu výrobku a jeho požadavcích na vlastnosti.
Železobetonové výrobky mají ve srovnání s jinými stavebními materiály řadu výhod:
- A konečně, železobetonové výrobky jsou šetrné k životnímu prostředí: nevypouštějí škodlivé látky do životního prostředí, což je činí bezpečnými pro lidské zdraví a životní prostředí.
Ozdobou budovy je železobetonový rám, vytvořený tak, aby zůstal viditelný uvnitř i venku.
Všechny výše uvedené vlastnosti dohromady činí železobetonové výrobky ekonomicky životaschopné pro použití ve stavebnictví ve formě nadvodních i podvodních staveb.
Použití železobetonových výrobků výrazně zmodernizovalo stavební procesy a zkrátilo dobu potřebnou k výstavbě budovy a vytvoření infrastruktury.
Železobetonové výrobky jsou jedním z nejběžnějších materiálů v moderním stavebnictví a jsou aktivně využívány rovnoměrně ve všech jeho odvětvích: civilní, průmyslové, silniční, mostní, vodní stavby a energetika.
Podívejme se na každý bod zvlášť trochu podrobněji.
- Stavební inženýrství. Betonové prefabrikáty se používají pro výstavbu budov a konstrukcí pro různé účely, včetně obytných budov, veřejných budov (nákupní centra, sportovní zařízení, kancelářská zařízení) a dopravních staveb.
- Průmyslová výstavba zahrnuje výstavbu výrobních zařízení, hangárů, skladů, železnic a potrubí.
- Stavba silnic. Železobetonové výrobky se používají pro výrobu povrchů komunikací, jako jsou silnice, chodníky, stezky pro chodce, přechody pro chodce, parkoviště a další prvky silniční infrastruktury. Mezi povrchy letišť patří přistávací dráhy a samotné letiště. Například v rámci projektu výstavby letiště v Jamalskoněneckém autonomním okruhu v roce 2021 jsme dodali více než 1 tisíc železobetonových silničních desek kromě dodávek dalších druhů nekovových materiálů (drcený kámen , cement atd.)
- Stavba mostů je dalším průmyslovým odvětvím, kde se široce používají betonové prefabrikáty. Nadjezdy a jedna z nejdůležitějších inženýrských staveb – železobetonové mosty – poskytují vysokou pevnost, odolnost vůči vodě a větru a trvanlivost, díky čemuž jsou ideální volbou pro stavbu.
Most Storsesandet v Norsku. Architektura mostu, který je realizován pomocí prefabrikovaného betonu, umožňuje průjezd lodí a zároveň sleduje křivky norských hor.
- Hydraulika: přehrady, hráze, tunely, přivaděče a další vodní stavby jsou také vyrobeny z železobetonových výrobků, které zajišťují stabilitu a spolehlivost konstrukcí, chrání před povodněmi a jinými přírodními katastrofami.
- K vytváření nosných prvků v energetickém komplexu – elektrorozvodny, trafostanice a další prvky elektroenergetických sítí – dochází také pomocí železobetonových výrobků.
- Kromě toho se nosné konstrukce jako sloupy, nosníky, příčníky, vazníky, desky, panely atd. staví ze železobetonu. a volně stojící konstrukce: podpěry elektrického vedení, vodárenské věže, chladicí věže, budovy sil atd.
- Časté je také použití železobetonových výrobků jako dekorativních prvků v architektuře a designu.
Jak vidíte, železobeton je jedním z nejdůležitějších stavebních materiálů v moderním světě. Je nedílnou součástí zajištění bezpečnosti, spolehlivosti a životnosti mnoha konstrukcí. Bez použití železobetonových výrobků si nelze představit moderní výstavbu, která umožňuje rozvoj infrastruktury, dopravy a ekonomiky. Pokud na vteřinu předpokládáme, že jsme nuceni obejít se bez jejich použití, co potom? Místo toho bychom například museli použít jiné materiály, jako je kámen nebo dřevo, které nemají stejnou úroveň odolnosti a udržitelnosti. Abychom se s touto situací vypořádali, hledali bychom jiné způsoby, jak vytvořit spolehlivé návrhy. Mohli bychom například použít kovové rámy nebo kompozitní materiály. To by však vyžadovalo dodatečné náklady a čas na vývoj nových technologií. Navíc bez železobetonu bychom museli hledat jiné způsoby přepravy zboží a osob. Možná bychom k přepravě zboží a cestujících použili čluny nebo vzducholodě. V každém případě by to vedlo k vážným problémům v oblasti dopravy, energetiky a komunikací.
Obecně platí, že železobetonové výrobky hrají v moderní společnosti klíčovou roli, přispívají k jejímu pokroku, stabilitě a blahobytu a jsou v pravém slova smyslu její podporou.
Železobeton je stavební materiál, který výhodně spojuje společné dílo betonu a betonářské oceli.
Pro stavební konstrukce namáhané ohybem je nejvýhodnější použít železobeton.
Při provozu takových prvků vznikají dvě protikladná napětí – tahová, vnímaná ocelí, a tlaková, vnímaná betonem, a železobetonová konstrukce jako celek úspěšně odolává ohybovému zatížení.
Interakce těchto různých materiálů je velmi účinná: beton při tuhnutí pevně přilne k ocelové výztuži a spolehlivě ji chrání před korozí, protože při hydrataci cementu vzniká alkalické prostředí; Pevnost betonu a výztuže je také zajištěna relativní blízkostí hodnot jejich koeficientů lineární roztažnosti.
Armatura – jedná se o ocelové tyče, dráty, lana, lana nebo válcované profily zalité do betonu pro získání železobetonových konstrukcí požadované pevnosti, tuhosti a odolnosti proti trhlinám.
Podle účelu v betonu se výztuž dělí na funkční и střižna Pracovní přebírá zátěž, montážní je nutná pro zajištění správného umístění pracovních armatur. Pro zlepšení vlastností výztuže se někdy podrobuje vytvrzování. Zpevnění lze dosáhnout tažením, tažením, krimpováním, ohřevem a chlazením (tepelně zpevněná výztuž).
Beton při tvrdnutí pevně přilne k ocelové výztuži a chrání ji před korozí, dobře odolává tlakovému zatížení, ale špatně odolává namáhání v tahu. Pevnost betonu v tlaku je přibližně 10krát větší než pevnost v tahu. Ocel, která má velmi vysokou pevnost v tahu, je schopna odolat tahovým napětím, které vznikají v železobetonové konstrukci. Nejvhodnější kombinací je práce dvou kombinovaných materiálů s rozdílnými vlastnostmi (beton a ocel) ve stavebních výrobcích podléhajících ohybu: ocelová výztuž je umístěna tak, aby zachycovala tahové síly, a v betonu vznikají tlaková napětí, která způsobují v důsledku toho železobetonový výrobek dobře odolává zatížení ohybovými silami
Výhody: použití železobetonových prefabrikátů zajišťuje úspory kovu a betonu, zvýšení produktivity práce a tempo industrializace stavebnictví, zlepšení kvality, zkrácení doby výstavby a snížení nákladů na výstavbu.
Železobetonové konstrukce a výrobky způsobem výroby rozdělen na:
podle způsobu vyztužení a stavu výztuže:
Monolitické železobetonové konstrukce vyrobeno přímo na staveništi: bednění je připraveno z kovu, dřeva nebo jiných materiálů, poté je vyztuženo a betonová směs je dodávána, položena a zhutněna. Konstrukce se po zatvrdnutí odizoluje a beton dosáhne požadované návrhové pevnosti.
Výhody – monolitické konstrukce mají vysokou tuhost; Architektonické formy budov a konstrukcí z monolitického železobetonu jsou rozmanité, vyznačují se osobitostí a jedinečnou plasticitou.
Omezení – při betonování monolitických konstrukcí v zimě vznikají značné potíže, materiály se vynakládají na výrobu bednění a velké množství ruční práce.
Prefabrikované železobetonové výrobky a konstrukce jsou vyráběny ve specializovaných závodech, kde se vyrábějí prefabrikáty pro všechny typy staveb. Dodávají se připravené pro stavbu; Výrazně se snižuje pracnost betonářských a železobetonových prací, zrychluje se tempo a snižují se náklady na stavbu.
Výhody (ve srovnání s monolitickými železobetonovými konstrukcemi):
vysoká kvalita a trvanlivost;
úspora na spotřebě oceli a betonu, dřeva na lešení a bednění;
schopnost přenést převážnou část práce na výstavbě budov a staveb do závodu s vysoce mechanizovaným technologickým procesem, zjednodušit práci v zimě atd.
Nedostatek – značná hmotnost a velikost, která vyžaduje speciální přepravu pro přepravu a zdvihací zařízení pro instalaci.
V současné době se vyrábí betonové a železobetonové prefabrikáty a konstrukce pro všechny hlavní části moderních budov a konstrukcí:
základové desky a bloky;
prvky stavebních rámů a mezipodlažních stropů;
stěnové panely a bloky;
schodiště a podesty;
prvky pro speciální typy staveb (podzemní, silniční, hydraulické, mostní stavby) atd.
V závislosti na destinaci různé prefabrikované železobetonové výrobky jsou rozděleny do skupin:
pro obytné a občanské stavby;
pro průmyslové stavby;
pro inženýrské stavby a stavby pro různé účely.
Značení, montážní značky a hlavní značky železobetonových výrobků
Označení musí obsahovat:
obchodní značka nebo zkratka výrobce;
razítko technické kontroly.
Informační štítky musí obsahovat:
datum výroby produktu;
hodnota hmotnosti výrobku (u výrobků, jejichž hmotnost přesahuje 0,5 tuny).
Instalační značky jsou obrázky označující:
místo pro zavěšení výrobku;
umístění těžiště (je-li to nutné);
místo, kde je produkt podporován;
instalační značky na výrobku.
Hlavní značky železobetonových výrobků
T, TBR, TSP – železobetonové trubky
K – studniční kroužky
PD – silniční desky
SG – piloty obdélníkového průřezu
FL – pásové základové desky
FBS – základové bloky suterénních zdí
PB – lištové překlady
PC – Duté podlahové desky
MOŽNOSTI UMÍSTĚNÍ POKYNŮ PRO ZNAČENÍ
Možnost 1 Možnost 2
1 – designová značka; 2 – obchodní značka nebo zkratka výrobce; 3 – razítko kontroly kvality; 4 – datum výroby konstrukce; 5 – hmotnost konstrukce
Sortiment betonových a železobetonových výrobků
Průmyslová budova s železobetonovým rámem (schéma)
Prefabrikované betonové konstrukce
Prefabrikované železobetonové základové prvky: a – pásové základové desky; b – boty sloupových základů
Základy a stěny suterénů: a – základy pro sloupy; b – polštář pásového základu stěn; c – bloky suterénních stěn
Panely vnějších a vnitřních stěn obytných budov
Sloup rámu vícepodlažních budov: a – celkový pohled na sloup o délce dvou podlaží; b – spojení prvků; c – spoj sloupu s příčkou
Příčníkový rám vícepodlažních budov
Podlahové desky vícepodlažních budov: a – masivní deska; b – dutinková deska; c – žebrovaná deska; g – 2T deska
Krokvové (a) a podkrokevní (b) vazníky
Názvosloví vozovek a chodníků
Typy a tvarovky v prefabrikovaných konstrukcích: a) deskové; b) paprsek
V souladu se souborem pravidel pro výrobu betonových a železobetonových konstrukcí bez předpjaté výztuže SP 52-101-2003 je veškerý beton oddělen pro třídy v síle podle:
1. komprese В ;
2. axiální napětí Вt ;
и pro známky:
1 mrazuvzdornost F;
2 voděodolné W;
3 střední hustota D.
Třída pevnosti betonu je jeho hlavní charakteristikou. Podle pevnosti referenčního vzorku (krychle o velikosti hrany 15 cm, uchovávané 28 dní při teplotě 20 o C a relativní vlhkosti 90-100%), třídy pevnosti betonu. Normy jmenovitě stanoví následující třídy pevnosti v tlaku pro těžký beton:
V 10 HODIN; B15; IN 20; B25; B30; B35; B40; B45; B50; B55; B60.
Podle axiální pevnosti v tahu Jsou nainstalovány následující třídy:
Bt 0,8; Bt 1,2; Bt 1,6; Bt 2,0; Bt 2,4; Bt 2,8; Bt 3,2.
Pro lehký beton jsou v závislosti na třídě průměrné hustoty D stanoveny odpovídající třídy pevnosti v tlaku: pro D800, D900 – třídy pevnosti B2,5; B3,5; B5 a B7,5; při D2000 – B20; B25; B30; B35 a B40.
Otázky pro sebeovládání
Základní vlastnosti betonu
Faktory ovlivňující pevnost betonu
Fyzikální a speciální vlastnosti betonu
Výhody použití betonových prefabrikátů
Klasifikační charakteristiky železobetonových výrobků
Značení pro beton a železobetonové výrobky
Montážní značky pro beton a železobetonové výrobky
Hlavní značky železobetonových výrobků
Značení betonových a železobetonových výrobků pro tlak, osové napětí, mrazuvzdornost, střední hustotu
