чем отличаются сборные и монолитные железобетонные изделия
Чем отличаются сборные и монолитные железобетонные изделия
Строительная отрасль не стоит на месте. И с развитием современных разработок неизбежно встает вопрос о выборе наиболее оптимальной технологии строительства. Что эстетичнее, экономнее, а главное качественнее? Дома из монолита или из сборного железобетона? Именно эти два метода возведения зданий сегодня актуальны в мировой стройиндустрии и активно конкурируют друг с другом. В этой статье мы попробуем сравнить монолитное жилье, успевшее упрочить свои позиции в Казахстанском секторе новостроек, и сравнительно новое направление для нашей страны – строительство домов из сборного железобетона. Итак, кто кого?
Качество
В случае применения монолитных технологий для обеспечения высокой прочности и монолитности конструкции процесс заливки бетона происходит на стройплощадке и должен вестись непрерывно, причем одновременно во многих направлениях, поэтому любая ошибка может привести к серьезным дефектам.
Уплотнение залитой смеси должно производиться максимально качественно, потому что даже незначительные отступления от правил сведут на нет все плюсы монолитных домов. О точной геометрии говорить не приходится. После возведения стен потребуется трудоемкое их выравнивание.
Одно из главных преимуществ сборного железобетона заключается в том, что он производится на заводе, где строго контролируется качество продукции. Каждая панель выпускается с гарантированным качеством.
Благодаря автоматизированному оборудованию проектирование и изготовление элементов будущего дома осуществляется с максимальной точностью, в результате, практически не возникает геометрических огрехов. Поверхность стеновых панелей и плит перекрытий — идеально ровная, что дает возможность проводить окраску и оклейку обоями без дополнительных затрат на выравнивание стен.
Трудозатраты и сроки строительства
Монолитный дом возводится прямо на месте и при его строительстве не используются готовые модули. Залитый в опалубку бетон должен устояться и затвердеть, а на это потребуется не менее 2–3 недель. Для заливки новой порции придется разбирать и переустанавливать опалубку – это все немалые сроки, особенно в крупных многоэтажных проектах. Поэтому зачастую сам процесс монолитного строительства растягивается.
А технологию сборного железобетона можно рассчитать до мелочей. Имея набор готовых изделий можно разработать программу строительства на год вперед, можно заранее выпустить железобетонные изделия (ЖБИ), складировать их на территории завода и, как только появляется необходимая для строительства площадка, сразу же приступать к монтажу дома.
После того как элементы сборного железобетона завезены на объект, строителям остается собрать каркас. При работе с железобетонным каркасом и ЖБИ не требуется большое количество рабочих и специалистов высокой категории. На стройплощадках крупнопанельного домостроения достаточно 10–15 человек, а это нескольких бригад квалифицированных монтажников и сварщиков. Таким образом при минимальных трудозатратах обеспечивается значительное сокращение сроков строительства. В среднем, если на возведение стандартного дома в 12-18 этажей при монолитной технологии уходит от 18 до 24 месяцев, то при панельном домостроении эти показатели сокращаются до 6-12 месяцев.
Зависимость от климата
Когда возводятся монолитные сооружения, процесс бетонирования должен осуществляться при температурах не ниже +5°C. Зимой укладка производится при температуре –15°C и с подогревом бетонной смеси, что приводит к снижению ее качества и требует значительных энергозатрат, либо с применением специальных добавок, позволяющих производить бетонирование при низких температурах. Но в любом из этих случаев повышается стоимость строительства.
(На фото строители прогревают бетон сварочным аппаратом)
Плюс сборных конструкций из железобетона — возможность вести строительно-монтажные работы в любое время года. Монтаж панелей можно проводить при температурах от +40 ° до –20 °С. Иными словами, стройка состоится при любой погоде, что обеспечивает непрерывный круглогодичный строительный цикл.
Себестоимость
Использование сборного железобетона вместо традиционного монолитного значительно сокращает себестоимость возводимых объектов. Это достигается за счет сокращения трудозатрат и сроков строительства. Нет простоев из-за климатических факторов. Благодаря высококачественной заводской готовности изделий нет производственного брака, следовательно, ненужного расхода сырья.
Благодаря этим преимуществам сборный железобетон сегодня становится одним из самых популярных строительных материалов. Все больше застройщиков на мировом рынке и на рынке СНГ останавливают свой выбор именно на нем. В Казахстане «пионером» в вопросах продвижения качественного крупнопанельного домостроения стала компания «Шар–Құрылыс», которая в прошлом году запустила собственный домостроительный комбинат «GLB». Из первой продукции завода уже началось строительство нового амбициозного проекта – второй очереди ЖК «Алтын Шар».
Это ультрасовременный многоэтажный жилой комплекс, расположенный в самом перспективном районе левобережья Астаны. Уже в сентябре 2018 года будет сдан первый корпус объекта, и счастливые новоселы смогут по достоинству оценить качество, безопасность и комфорт жилья, построенного из сборного железобетона.
Сборный и сборно-монолитный железобетон: характеристики, особенности и применение
Принципиально, строение сборного железобетона не отличается от монолитного – армирующий стальной каркас и бетон соответствующей марки. Разницу составляет только способ изготовления и в некоторой степени – сфера применения блоков.
Особенности материала
Сборный железобетон производится на специальных заводах в виде крупногабаритных элементов. Последние транспортируются на строительную площадку в готовом виде и собираются в одно целое. Первое преимущество такого способа очевидно: на площадке происходит только сборка, так как все производственные стадии – подготовка формы, армирование, отвердение бетона, были осуществлены на заводской площадке.
Сборно-монолитный железобетон – комбинация каркаса и монолита. В зависимости от типа и этапа работы они могут собираться как на заводской, так и на строительной площадке. Это, например, лестничные пролеты или блоки фундамента.
Преимущества
Преимущества такого метода весьма ощутимы.
Недостатки
Недостатки, однако, также очевидны и связаны с особенностями сборки.
Технические характеристики
Характеристики сборного железобетона зависят от типа его составляющих – арматуры и бетона. В зависимости от назначения сооружения подбираются и разные материалы.
Материалы
В качества арматуры используются прутки, сетки, канаты и стержни из горячекатаной стали. Диаметр составляет диапазон от 15 до 90 мм:
Бетон также подбирается по назначению готового элемента:
Выделяют также специальные марки, например, морозостойкий бетон – F100–F800.
Рабочие характеристики плит
Рабочие характеристики плит – расчетное напряжение сжатия, предельный изгибающий момент, допустимое напряжение и так далее зависят от сочетания применяемых бетонов и арматуры, а также условий производства: блоки напряженного бетона по прочности и стойкости к сжатию превосходят все остальные варианты. Плиты, используемые для сооружения всех элементов конструкционной схемы, разделяют на 5 групп.
Сплошные и плиты с меньшими пустотами применяют при повышенных нагрузках, поэтому для их изготовления используют только тяжелые бетоны. Для легких и декоративных конструкций используют многопустотные или сплошные плиты с меньшей толщиной.
С линейными и блочными элементами в малом строительстве сталкиваются реже, за исключением колонн, ригелей и свай для фундамента. Эти элементы изготавливаются из тяжелого и сверхтяжелого бетона, так как должны выдерживать вес постройки.
О том, производят ли из сборного железобетона одноэтажные промышленные здания, дома, колодцы, читайте далее.
Среда применения
Сфера применения сборного и сборно-монолитного железобетона так же необъятна, как и строительные работы в целом. Причем только зданиями область не ограничивается, имеется в виду в принципе любое строительство.
Но, так как выпускается сборный железобетон на заводах при помощи специального оборудования для производства и имеет вполне четкие типоразмеры и форму, то и разделяется на классы согласно геометрическим параметрам.
Технология возведения многоэтажных зданий из сборного железобетона известна большинству строительных организаций и успешно применяется. Теперь поговорим о стоимости сборного железобетона за м3.
О том, как происходит строительство дома из сборного железобетона вы узнаете из следующего видео:
Стоимость
Цена материал формируется за счет множества факторов.
О том, как применение сборного железобетона сказывается на цене строительства, рассказывает следующий видеосюжет:
Монтаж сборного железобетона
Сборка железобетонных конструкций требует выполнения ряда условий:
Игнорирование этих требований может привести к значительному снижению качества. В целом схема сборки готовых железобетонных конструкций выглядит следующим образом.
После сборки каждой конструкции специальная комиссия проводит освидетельствование и составляет акт приема.
Существует еще одна особенность, связанная со строением железобетона. Если арматуру предварительно не вытягивали, то под действием нагрузки в бетоне готового блока могут появиться трещины.
Сборный и сборно-монолитный железобетон позволяет сократить возведение любого сооружения – здания, туннеля, дороги, до минимума. А стандартные размеры и характеристики облегчают монтаж конструкций. Выбор технологии производства сборного железобетона поможет сократить стоимость продукции.
Про рециклинг сборного железобетона подробнее расскажет специалист в следующем видео:
Сборные или монолитные ЖБИ-конструкции: что оптимальнее?
Ежедневно в мире производится примерно 2 млрд куб. м железобетонный конструкций – возведение офисных, жилых и промышленных зданий невозможно без них. Применение ЖБИ позволяет вводить в эксплуатацию быстро и с минимальными финансовыми вложениями проекты любой степени сложности.
Развитие строительной химии сместило акценты. Блочное строительство из сборного железобетона постепенно сдает позиции, не выдерживая порой конкуренции с технологией монолитного железобетона.
Железобетон – 2 подхода
Для реализации различных по сложности задач в промышленном и гражданском строительстве существует 2 способа изготовления ЖБИ-конструкций, которые по своей сути представляют собой залитую бетоном арматурную конструкцию.
Строительство из сборного железобетона
Строительные ЖБИ-конструкции заводского производства доставляют на площадку в готовом виде. Из блоков, плит перекрытий, панелей возводят строение после подгонки и соединения конструктивных элементов. Заводы производят конструкции в соответствии определенным стандартам, отличающиеся типоразмерами.
Монолитное строительство
Прямо на строительной площадке устанавливают арматуру в опалубку и заливают каркас бетоном. При такой технологии строительства возможна реализация проектов любой сложности и этажности.
В каждом конкретном случае проводится сравнение технико-экономических показателей. Выбор варианта, сборный железобетон или монолит, определяется показателями экономической эффективности, рассчитанными применительно к условиям конкретного строительства.
Области применения
Технологии возведения сооружений из сборных ЖБИ конструкций и монолитное строительство различаются и областями применения.
Строительство из сборного железобетона
Выбор оптимальной технологической схемы возведения сооружения из ЖБИ конструкций основывается на анализе конкретного объекта:
ограничений по срокам, стоимости возведения объекта.
Сборные железобетонные элементы (бетонные, жби изделия и конструкции): что это такое, основные виды
Использование железобетонных конструкций сегодня актуально во всех сферах строительства – большинство современных объектов включают в состав монолитные, сборные или сборно-монолитные изделия в виде отдельных элементов или основных частей возведения зданий, объектов. Железобетон обладает массой преимуществ – длительный срок службы, стойкость и прочность, способность выдерживать серьезные нагрузки и долговечность.
Бетонные конструкции, усиленные стальными элементами – лучшее сочетание для достижения максимальных характеристик строительным материалом, способным выдерживать нагрузки на изгиб, растяжение, сжатие и т.д. Металлический каркас дарит конструкции устойчивость, твердость и прочность, уменьшает вес и размеры при тех же характеристиках (если сравнивать с неармированным бетоном).
Благодаря использованию железобетонных элементов и конструкций удается существенно удешевлять и ускорять строительство, выполняя объекты любого уровня сложности. Современные производители предлагают железобетонные изделия в самых разных конфигурациях, формах, размерах и т.д. Также широко используется монолитный железобетон, который создается непосредственно на строительной площадке.
Характеристики железобетонных конструкций
ЖБИ конструкции применяются в строительстве жилых и промышленных зданий, инженерных объектов и производственных сооружений. Чаще всего применяется сборный железобетон, но также конструкции бывают монолитными, сборно-монолитными. Для получения изделия небольшого веса с сохранением свойств и показателей в создании элементов применяют высококачественный прочный бетон и стальную арматуру.
Основные преимущества, которые демонстрируют монолитные и сборные железобетонные элементы – высокая прочность (увеличивается с течением времени), длительный срок эксплуатации (минимум 50 лет), стойкость к огню и морозу, оптимальная стоимость, возможность сделать или собрать самостоятельно (но с применением спецтехники), стойкость к сейсмической активности, возможность создавать любые архитектурные формы из бетона.
Недостатки железобетона: большая масса, необходимость проведения дополнительных теплоизоляционных мероприятий, риск появления трещин, важность правильных расчетов (в противном случае плита или колонна, фундамент или перекрытие не будут служить, а могут стать причиной разрушений даже под воздействием собственного веса).
Все свойства, которые демонстрирует монолитный или сборный железобетон, напрямую зависят от качества вяжущего и наполнителей для приготовления бетона. Итоговое качество бетона также во многом зависит от его пористости и плотности. Чем меньше пор и больше плотность – тем прочнее бетонный монолит.
Благодаря стойкости к огню бетонные сооружения часто эксплуатируют в строительстве промышленных предприятий и производств, где отмечена высокая температура. Немаловажно и то, что бетон обладает прекрасными показателями морозостойкости, успешно выдерживает резкие перепады, понижение/повышение температур.
Армирование
Армирование представляет собой комплекс работ, которые направлены на повышение надежности и увеличение значения прочности бетонных конструкций в жилом/промышленном строительстве. Армированный железобетон используют в создании разнообразных изделий и элементов, в заливке фундаментов и монолитных зданий, перекрытий и колонн.
Арматуру для более надежного соединения с бетоном делают с рельефной поверхностью, что существенно повышает адгезию. Поверхность обычно делают с кольцевым, серповидным, четырехсторонним, смешанным покрытием. Чтобы добиться определенных показателей, выбирают арматурные прутья нужного сечения и объема. Расход считают в килограммах на кубический метр раствора – для каждой цели показатель свой.
Еще несколько лет тому бетон армировали исключительно рельефными стальными стержнями и сетками. Сегодня же для упрочнения используют стеклопластик, фибру в качестве добавки и т.д. Но, несмотря на разнообразие решений, сочетание бетона и стальных прутьев по-прежнему актуально.
Из недостатков стоит упомянуть такие, как увеличение веса изделия (вместе с повышением показателей), сложность установки арматуры в уже существующей конструкции, риск корродирования металла, разрушения бетона (при несоблюдении технологии, использовании некачественной арматуры, неверного применения определенных изделий).
Виды железобетонных конструкций
Железобетонная конструкция может быть разной по размеру, конфигурации, форме, но основные отличия заключаются в типе производства и особенностях использования.
По сфере применения железобетонные конструкции могут быть: предназначенными для строительства жилых, промышленных, общественных зданий, особых сооружений, сложных объектов и т.д. Но официально выделяют 4 группы: для жилищного строительства, промышленного, инженерных сооружений и общестроительного назначения.
Жилые здания строят из свай, плит перекрытия, фундаментных блоков, стеновых панелей, лотков, балок, перемычек. Этот класс ЖБИ изготавливают из бетона М150 и выше марки (исключение составляют сваи – от М200 и выше). Для многоэтажного строительства используют каркасную технологию и сборные элементы: балки перекрытия, колонны, ригели, подстропильные балки, прогоны и т.д. Для таких изделий используют бетон М200 и выше.
Монолитные
Монолитные железобетонные конструкции – самый прочный и статичный вариант конструкций. Применяется для возведения зданий и конструкций самого разного типа. Состоит из бетонной массы, в которой залито армирование, предполагает отсутствие каких-либо соединений, что гарантирует монолитность.
Благодаря применению монолитного железобетона можно существенно ускорить строительство, обеспечить пространственную целостность конструкции, максимальную долговечность. Монолиту свойственна простота формообразования, небольшие расходы на создание и эксплуатацию.
Из недостатков стоит выделить возможность усадки бетона, что провоцирует появление трещин, а также высокую плотность, звуко/теплопроницаемость. Монолит заливают непосредственно на строительной площадке, поэтому тут также имеет значение сезонность и невозможность проводить работы при минусе.
Сборные ЖБИ
Сборные железобетонные конструкции – это уже готовые изделия, которые создают в условиях завода и поставляют на объект для сбора нужной конфигурации. Высокая производительность и возможность уменьшить стоимость изделий позволяют заводам привлекать покупателей. Много лет тому именно ЖБК сборного типа позволили быстро и много строить.
Изделия из железобетона универсальны, могут применяться в самых разных работах и конструкциях, допускают монтаж в любое время года. Единственный минус использования подобных элементов – их большой вес, ввиду чего обойтись на площадке без спецтехники нельзя.
Железобетонные плиты
Широко распространенный вид железобетонных изделий, которые используют в строительстве стен зданий, потолков, перегородок в жилых, коммерческих помещениях. Плита обычно выполняется в виде прямоугольника с оконными/дверными проемами, выступами для подоконника. Если плита потолочная, проемов в ней нет. Размеры и параметры могут быть самыми разными, как и технические характеристики, нагрузки.
Несмотря на высокую прочность элементов, нужно соблюдать правила перевозки. При транспортировке изделие устанавливают вертикально с уклоном 10 градусов, запрещено перевозить плиты с соприкосновением (только со специальными подкладками).
Фермы
Фермы нужны для перекрытий в промышленных и производственных сооружениях, зданиях культурного назначения. Такие изделия выполняют в виде прямоугольной плоской конструкции с решетками. Транспортируют в вертикальном положении.
Железобетонные фермы обладают высокими показателями жесткости, прочности, противопожарными свойствами, стойкостью к морозу. Делают их из легкого, тяжелого либо конструкционного бетона. Когда используется такого типа железобетон, строительство нужно выполнять аккуратно – в работе с фермами важно верно их смонтировать на базе точных расчетов несущей способности.
При монтаже обязательно проверяют качество изделий, соответствие размеров проектным, готовят место установки опоры.
Балки и ригели
Ригель представляет собой горизонтальный опорный элемент, к нему пристраивают другие несущие конструкции. Главная задача ригеля – распределение нагрузки стропил по балкам. Форма ригеля зависит от материала, из которого его изготавливают – железобетонные обычно делают в виде длинных опор квадратного сечения.
Данные элементы применяются в создании фундаментов и покрытий. Производят балки одно/двухскатными либо прямоугольными. При транспортировке ригели и балки устанавливают вертикально. Для опоры используют подкладки, которые устанавливают под изделия снизу. При транспортировке между несколькими элементами кладут разделители больше 10 сантиметров толщиной.
Ригель применяется более широко, так как выступает главным элементом строительства. Балки же используют в строительстве зданий лишь в качестве покрытия, перекрытия.
Сваи используются в строительстве жилых/промышленных зданий для создания фундамента на неустойчивых грунтах. Сваи демонстрируют высокую стойкость к коррозии, химическим веществам, обладают морозостойкостью и водонепроницаемостью. Сваи достаточно легко монтируются, выступают конструктивным элементом прочных, надежных и долговечных оснований.
Сваи бывают сборными и монолитными – поставляются на объект готовыми или заливаются прямо на стройке. По типу забивки делятся на набивные, буронабивные, забивные. Армирование может быть продольным или продольно-поперечным, а сечение – круглым или квадратным.
В зависимости от сферы применения изделия обладают определенными характеристиками несущей способности, прочности, стойкости к разным средам и т.д.
Стойки
Железобетонные стойки – это опорные элементы для линий электропередач и светильников. Основное их назначение – возможность надежного удержания проводов на нужном расстоянии от поверхности земли/воды. Прочность и надежность опор обеспечивается арматурным каркасом внутри и специальным бетонным раствором.
Колонны
Железобетонные колонны – это специальные элементы, предназначенные для усиления каркаса конструкции. Изделие выполняет опорную функцию в разных строительных сооружениях, используется для крепления лотков, ригелей, балок, прогонов, арок. Сборные ЖБ колонны делают из тяжелого бетона марок минимум М200/М300. Армировочный каркас создают из специальных элементов.
Обычно железобетонными колоннами усиливают одноэтажные, бытовые, промышленные, многоэтажные строения. Применяют с целью распределения нагрузки от перекрытий и других элементов. Железобетонные колонны двухветвевые делают из бетонной армированной смеси в формате типовых вертикальных элементов с малым поперечным сечением.
Основные свойства и характеристики железобетонных колонн: высокий показатель сопротивляемости внешним влияниям, стабильность к сейсмическому воздействию, гарантированное соответствие заявленным несущим характеристикам, герметичность от влаги и воды, стабильность к воздействию высоких/низких температур.
Объемные блоки
Объемные блоки из железобетона применяют в строительстве жилых/общественных зданий. Это практически готовые строительные элементы с тонкостенной полой прямоугольной формой, специальными проемами для окон/дверей. Могут предполагать наличие утеплительных и изоляционных панелей.
Объемные блоки представляют собой пространственную конструкцию, которую делают в условиях завода, с заданными характеристиками жесткости, прочности, устойчивости. Благодаря объемно-блочному строительству удается понизить число монтажных элементов, операций на строительной площадке, сделать готовые блоки размерами с помещение в условиях завода (что гарантирует высокое качество), понизить трудоемкость.
Из недостатков объемно-блочного строительства стоит упомянуть такие, как необходимость создания новой конструктивной схемы, ограниченность архитектурно-планировочных решений, сложности в транспортировке, производстве, монтаже объемных блоков. Объемные блоки обычно применяют в строительстве гостиниц, жилых домов, пансионатов и везде, где отмечена одинаковая структура комнат.
Санитарно-технические кабины (СТК)
Санитарно-технические кабины представляют собой монолитные железобетонные изделия в формате пространственной конструкции санитарного узла. Такие кабины часто применяют в процессе строительства жилых и общественных зданий. Конструкция включает объемный блок и соответствующий плитный элемент. Обычно это раздельный санузел (уборная и ванная комната), с установкой специальных устройств для вентиляции.
Изготавливают СТК из тяжелого бетона высокого качества, демонстрирующего прочность на сжатие в районе В15 и выше. С целью улучшения эксплуатационных свойств в раствор часто добавляют химические присадки, повышающие показатели сопротивляемости влаге и возгоранию, морозостойкости. Армирование делает конструкцию более жесткой и прочной, для этой цели применяют сварные арматурные сетки и проволоку высокого класса.
Закладные изделия, армирование и бетон обрабатывают специальными антикоррозийными составами. Для обеспечения удобства монтажа в конструкции есть монтажные петли, размеры и конфигурации СТК могут быть разными.
Сборно-монолитные ЖБИ
Сборно-монолитные железобетонные изделия предполагают совокупность элементов. Сборку выполняют посредством укладывания совместно монолита и сборного железобетона. В данном случае большое значение имеет качество взаимодействия сборных деталей с монолитными элементами. Для наилучшего качества соединения допускают различие в габаритах и формах сборных элементов.
Проще говоря, СМЖБ – это конструкции, созданные из заранее сделанных на заводе отдельных элементов, которые объединяются (в данном случае замоноличиваются) в одно целое непосредственно на строительной площадке. После замоноличивания оба вида конструкций работают вместе за счет жесткой связки.
В качестве сборных элементов СМ железобетонных конструкций могут выступать балки с легкобетонными или пустотелыми керамическими блоками, разного типа ригели, колонны и плиты. Элементы сборного типа включают основную арматуру, могут использоваться в качестве опалубки. Арматуру в сборных элементах делают предварительно напряженной, а в монолитном бетоне монтируют сетки и каркасы сварного типа. С целью замоноличивания узлов используют быстротвердеющий высокопрочный бетон.
Как выше писалось, в качестве опалубки в сборно-монолитных ЖБИ обычно выступает сборный железобетон. А вот пространственную жесткость обеспечивает монолитная заливка, значительно понижающая также расход строительных материалов. СМЖК сочетает все преимущества обоих других вариантов: позволяет сэкономить, строить объекты быстро и качественно.
Использование такого варианта считается экономически выгодным, так как при наличии многих достоинств такие конструкции почти лишены недостатков. Для работы с ними не нужно лесов, опалубки, подмостей и т.д, поэтому процесс строительства обходится дешевле.
Вывод
Железобетонные конструкции сегодня используются в строительстве повсеместно. Сочетание материалов считается наилучшим для реализации самых разных проектов, создания разных видов сооружений и конструкций. Железобетонные конструкции могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными. Важно для каждого проекта подобрать идеальный вариант.
Нужно помнить и о том, что железобетон любит точные расчеты и прослужит долго, обеспечив оптимальные показатели прочности и надежности лишь в том случае, если все в проекте сделано правильно и в соответствии с действующими СНиП, ГОСТами и т.д. В Москве и регионах работает достаточно много проектно-строительных организаций, поэтому выполнение всех расчетов лучше предоставить профессионалам.