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.
- Co je betonové zboží
- Výroba železobetonových výrobků
- Výhody železobetonu
- Aplikace železobetonu
Co je betonové zboží
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.
Železobetonové výrobky jsou železobeton: výztuž vyplněná maltou
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.
Železobetonové výrobky jsou železobeton: výztuž vyplněná maltou
Výroba železobetonových výrobků
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:
- trvanlivost;
- vysoká pevnost;
- schopnost odolat těžkým nákladům;
- odolnost proti korozi;
- vysoká seismická odolnost;
- odolnost vůči agresivním látkám a dalším faktorům prostředí;
- ohnivzdornost;
- snadná instalace: železobetonové výrobky se snadno instalují;
- nízké náklady ve srovnání s jinými materiály.
- Železobeton navíc umožňuje vytvářet konstrukce různých tvarů a velikostí, což umožňuje architektům realizovat ty nejodvážnější nápady.
- 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.
Auguste Perret, francouzský architekt, průkopník a lídr v oblasti prefabrikovaných betonových konstrukcí
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.
Kde se používá železobeton?
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.
Rezidenční komplex mrakodrapů Absolute City Center. Mississauga, Ontario, Kanada
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.
Železobetonové konstrukce se dnes hojně využívají při stavebních pracích, neobejde se bez nich žádná moderní stavba. Jakékoli železobetonové konstrukce jsou spolehlivé, mají vysokou požární odolnost a mají dlouhou životnost. Nevyžadují zvláštní ochranu před ničivými atmosférickými vlivy. Postupem času se pevnost betonu pouze zvyšuje a jím chráněná výztuž vůbec nekoroduje. Z takového materiálu je snadné postavit konstrukce různých tvarů.
popis
Železobeton je vysoce pevný kompozitní stavební materiál vyrobený z betonu a ocelových prutů. Tato kombinace umožňuje využít hlavní výhody obou materiálů.
Beton je považován za umělý kámen. Dokonale odolává vysokému tlakovému zatížení, ale zároveň netoleruje tah. Kov se vyznačuje nízkou odolností vůči stlačení a výraznou odolností vůči tahu. Kombinace ocelového rámu a vysoce kvalitního betonu umožňuje železobetonovým konstrukcím odolávat tahu i tlaku materiálu.
Výztužné kovové tyče uvnitř železobetonu jsou spojeny bodovým svařováním. Plocha průřezu tyčí se určuje při výpočtu zatížení. Způsob spojování prvků do rámu závisí na pohodlí svařování, pokládání cementové směsi a dalších faktorech.
Výhody a nevýhody
Navzdory skutečnosti, že železobeton je poměrně spolehlivý stavební materiál, má výhody i nevýhody. Hlavní výhody železobetonových výrobků jsou:
- Trvanlivost. Při správném zatížení a správném provozu vydrží železobetonové konstrukce dlouhou dobu. Jejich nosnost navíc vůbec neklesá.
- Relativně nízká hmotnost. Pro dosažení podobných ukazatelů pevnosti musí monolitický materiál vážit pětkrát více.
- Ohnivzdornost. Železobetonové prvky nepodporují proces spalování.
- Samotěsnící. Pod vlivem vlhkosti se zvyšuje pevnost materiálu.
- Odolnost proti korozi. Použití speciálního druhu cementu při výrobě železobetonových výrobků nám umožňuje vyhnout se korozním procesům.
- Vyrobitelnost. Pomocí přísad můžete vyrábět prvky různých tvarů a dát jim jakýkoli odstín.
- Dostupná cena. Monolitické a prefabrikované železobetonové konstrukce se vyznačují minimálními náklady.
- Vysoká tepelná a zvuková vodivost. Z tohoto důvodu jsou nutné dodatečné náklady na pokládku izolace a provedení zvukové izolace.
- Hrozí vznik trhlin. V tomto případě je nosnost konstrukce zachována pouze do určitého bodu.
- Dlouhá doba výroby. Monolitické prvky se vytvrzují na staveništi, katedrální – v továrně. V obou případech proces trvá dlouho.
- Špatná prodyšnost. Budovy ze železobetonu vyžadují instalaci ventilačního systému, pokud v nich lidé pobývají delší dobu.
Důležité! Použití těžkých železobetonových prvků ve stavebnictví vyžaduje vytvoření silného základu, protože půda není vždy schopna odolat obrovskému zatížení.
Popis videa
Vlastnosti
Výrobní proces železobetonové konstrukce se skládá z následujících fází:
- Příprava formy na lití.
- Formování rámu.
- Míchání cementové malty.
- Vyplnění formuláře.
- Čeká se, až beton ztvrdne.
Mezi nejcennější vlastnosti železobetonu pro stavebnictví stojí za zmínku:
- vysoká hustota;
- schopnost odolat značnému zatížení;
- odolnost proti vlhkosti a teplotním výkyvům.
Beton a kov mají podobné koeficienty roztažnosti. Díky tomu je i pod vlivem nadměrných teplot zachována celistvost železobetonových výrobků.
Důležité! Hustota a odolnost betonu proti vlhkosti zabraňují rozvoji koroze kovu, který je v něm uzavřen. Tvrzený roztok chrání železo před požárem v případě požáru v místě železobetonové konstrukce.
Aplikace
Železobetonové výrobky jsou široce používány v moderním stavebnictví při výstavbě:
- obytné budovy;
- průmyslové budovy;
- ochranné konstrukce pro různé účely;
- inženýrské stavby.
Různé vysokopevnostní železobetonové prvky se používají při stavbě základů, stěn, mezipodlažních stropů a studní.
Pokud vezmeme v úvahu úzce cílené použití železobetonu, stojí za zmínku jeho poptávka ve stavebnictví:
- mosty;
- vodní elektrárny;
- letiště;
- konstrukce v kontaktu s vodou;
- jaderné reaktory.
Důležité! Pro zvýšení odolnosti železobetonových výrobků proti vlhkosti se do betonu během procesu jejich tvorby přidávají speciální látky. Odpuzují vodu a dodávají materiálu antikorozní vlastnosti.
Druhy železobetonových konstrukcí
Existují tři druhy železobetonu. Každý z nich má své pozitivní a negativní stránky a používá se při provádění určitých stavebních prací.
Monolitický
Vyrábí se přímo na stavbě. Nejjednodušší z nich je základ. Vytváří se následujícím způsobem: vykope se jáma, nainstaluje se výztužný rám, který se poté naplní tekutým betonem. Následně tvrdne a mění se v kámen. Pevnostní charakteristiky základu závisí na kvalitě použité výztuže a jakosti betonu.
Hlavními výhodami monolitu jsou nízká spotřeba materiálu, požární odolnost, trvanlivost, pevnost a snadná tvarovatelnost. Mezi nevýhody stojí za zmínku pravděpodobnost vzniku trhlin na monolitickém základu po smrštění nebo nadměrném zatížení, vysoká zvuková a tepelná vodivost. Mezi nevýhody patří také sezónnost práce. Je povoleno je provádět pouze v teplém období roku.
Viz také:
Domy ze železobetonových panelů – výhody a nevýhody technologie
Prefabrikovaný
Vyrábějí se v továrně: lité do forem, vytvrzené za určitých podmínek. Poté jsou dodávány na stavbu, kde jsou použity pro stavbu. Výroba prefabrikovaných železobetonových konstrukcí ve speciálních podnicích umožňuje snížit jejich náklady a dosáhnout vysoké produktivity.
SRC se vyznačuje svou univerzálností, lze jej použít pro stavbu po celý rok. Jedinou nevýhodou takových výrobků je jejich vysoká pracnost.
Prefabrikovaný monolitický
Často se ve stavebnictví současně používá prefabrikovaný a monolitický železobeton. U této technologie hraje důležitou roli kvalita přilnavosti komponentů. Pro dosažení požadovaného výsledku jsou položeny prvky různých tvarů a velikostí.
Pokud je povrch železobetonu drsný, je možné se obejít bez klíčů. V místech, kde dochází ke kontaktu prefabrikátů s betonem, je důležité zajistit uvolnění příčné výztuže. Monolit je dodatečně kotven. Kombinovaný železobeton se používá jako bednění pro monolitické části konstrukce.
SRC struktury mají všechny výhody výše uvedených odrůd. Jsou ekonomické a umožňují vám rychle a efektivně stavět budovy.
Popis videa
Monolitické železobetonové stěny
Nejběžnější železobetonové výrobky
Výrobci vyrábějí obrovské množství betonových výrobků. Každý z nich je určen k použití pro specifické účely, což usnadňuje stavbu různých objektů. Mezi nejoblíbenější železobetonové prvky stojí za zmínku následující.
Viz také:
Minimální tloušťka podlahového potěru z pískového betonu a železobetonu
Panely
Extrémně žádaný při výstavbě bytových a průmyslových objektů. Vyznačují se plochým obdélníkovým tvarem, někdy obsahujícím okenní a dveřní otvory a výstupky pro parapety. Během přepravy jsou panely instalovány svisle pod mírným úhlem. Pokud se přepravuje několik panelů současně, je důležité zabránit jejich kontaktu.
Farmy
Používají se pro aranžování podlah v průmyslových objektech a kulturních objektech. Zvenku se jedná o ploché obdélníkové konstrukce opatřené mřížemi. Takové prvky jsou přepravovány ve svislé poloze.
Vazníky jsou vyráběny z různých druhů betonu (těžký, lehký, konstrukční). Při jejich použití je důležité přesně vypočítat nosnost budovy.
Trámy a nosníky
Jsou široce používány při vytváření základů a nátěrů a fungují jako nosné části. Takové železobetonové prvky jsou obdélníkové, s jedním nebo dvěma sklony. Jejich přeprava je povolena pouze ve svislé poloze: při vodorovné přepravě hrozí poškození výrobků.
Hromady
Jsou žádané při výstavbě konstrukcí pro různé účely na nestabilních půdách. Piloty jsou přepravovány vodorovně s povinným použitím speciálních vyzdívek. Jsou uloženy na vozidle v několika vrstvách.
Stojany
Jsou to odolné nosné prvky určené pro elektrické vedení a svítidla. Přepravují se vodorovně. Hlavním úkolem železobetonových regálů je držet elektrické vodiče v určité vzdálenosti od povrchu země.
Sloupce
Nosné prvky kulturních, průmyslových a obytných budov mají obdélníkový nebo dvouramenný tvar. Poslední jmenovaný je určen pro značné zatížení jeřábem. Sloupce jsou přepravovány ve stohu: počáteční řada produktů je umístěna přímo na nákladovém prostoru, další řada je umístěna na předcházejících.
Viz také:
Založení na železobetonových pilotách pro soukromý dům: typy a fáze instalace
Závěr
Železo a beton jsou skvělá kombinace. Moderní železobetonové konstrukce mají mnoho výhod, je ekonomicky výhodné je použít při výstavbě konstrukcí pro různé účely. V závislosti na způsobu výroby mohou být železobetonové konstrukce monolitické, prefabrikované nebo kombinované. Každá z těchto odrůd je vhodné použít při provádění určitých stavebních prací. Za zmínku také stojí přítomnost obrovského množství železobetonových výrobků. Vyrábějí se v továrnách a poté se vozí na stavbu. Použití železobetonu ve stavebnictví umožňuje výstavbu různých objektů v krátkém čase.
