Министерство образования и науки РФ

     Казанский государственный

     архитектурно-строительный университет 

     Кафедра строительных материалов 
 
 

     РЕФЕРАТ

     ЖЕЛЕЗОБЕТОН В СТРОИТЕЛЬСТВЕ 
 
 
 

     Выполнил:

     студент гр. №11-303 Садыкова Л.Р.

     Проверил:

     к.т.н. доцент Халиуллин М.И. 
 
 
 

     Казань 2010

 

     

     Содержание 

     Введение 3

     1. Историческая справка 4

     2. Классификация 6

     3. Сырьевые материалы 10

     3.1. Бетон 10

     3.2. Арматура 11

     4. Основные технологические процессы и оборудование 13

     5. Технико-экономические показатели 20

     Заключение 23

     Список использованных источников 24 

 

Введение

     Железобетон - строительный материал, представляющий собой залитую бетоном стальную арматуру.

     Термин "железобетон" абстрактен и употребляется  обычно в выражении "теория железобетона". Если речь идёт о конкретном объекте, будет правильнее говорить "железобетонная конструкция", "ж/б конструкция", "железобетонный элемент", железобетонные конструкции и изделия, элементы зданий и сооружений, изготовляемые из железобетона, и сочетания этих элементов.

     Широкое распространение железобетона в  современном строительстве обусловлено  его большими техническими и экономическими преимуществами по сравнению с другими  материалами. Сооружения из железобетона огнестойки и долговечны, не требуют  специальных защитных мер от разрушающих  атмосферных воздействий; прочность  бетона со временем увеличивается, а  арматура не поддаётся коррозии, будучи защищенной окружающим её бетоном. Железобетон  обладает высокой несущей способностью, хорошо воспринимает статические и динамические нагрузки. Из железобетона относительно легко создавать сооружения и конструкции самых разнообразных форм, достигающих большой архитектурной выразительности. Основной объём железобетона составляют повсеместно распространённые материалы -щебень, гравий, песок. Применение сборного железобетона позволяет значительно повысить уровень индустриализации строительства; конструкции изготовляются заранее на хорошо оснащенных заводах, а на строительных площадках выполняется только монтаж готовых элементов механизированными средствами. Тем самым обеспечиваются высокие темпы возведения зданий и сооружений, а также экономия денежных и трудовых затрат.

     1. Историческая справка

     На  протяжении нескольких веков бетон  и железобетон являются самыми распространенными  и доступными строительными материалами. Первые строительные растворы, обладающие связывающими свойствами, появились еще до нашей эры. Историки и исследователи утверждают, что в эпоху металлов (3200–1500 гг. до н. э.) известковый раствор уже использовался в строительстве. А за 100 лет до н. э. римляне применяли бетон из извести и каменных заполнителей. Родиной железобетона по праву считается Франция и вкратце вот история его появления. Французский садовник Ж.Монье выращивал пальмы, затем пересаживал их в глиняные горшки и отправлял для продажи в Англию. Горшки в дороге бились, пальмы погибали, садовник терпел убытки. Раздосадованный Монье решил слепить кадку для пальмы из цемента. Он взял две деревянные бочки и поместил их одна в другую, а промежуток между стенками залил цементом, получив бетонную бочку. Для большей прочности он заключил ее в каркас из железных стержней, а потом покрыл каркас тонким слоем жидкого цемента. После затвердевания новая бочка оказалась на редкость прочной. Случилось это в 1849 г. но патент на это изобретение был получен в 1867 году, который и принято считать годом рождения железобетона. Кроме Ж. Монье были и другие изобретатели, которые в это же время экспериментировали с железобетоном. Так в 1848 году адвокат Жан Луи Ламбо  первым соорудил лодку из железобетона. Показанная в 1855 году на Парижской выставке лодка Ламбо произвела сенсацию. Материал он назвал ферроцементом. В 1854 году штукатур из Ньюкасла В. Уилкинсон получил патент на конструкцию огнестойкого перекрытия, состоящего из железных полос, укладываемых на расстоянии 2 фута друг от друга и заливаемых бетоном. Причем для повышения прочности перекрытия полосы укладывались в нижней части сечения, а над опорами отгибались в верхнюю часть. Несомненно, Уилкинсон был первым, кто понял принцип рационального армирования железобетона. В 1855 году Франсуа Куанье получил патент на метод армирования, предложив перекрестное размещение арматуры. Ее следовало заводить во все четыре стены, на которые опирается железобетонное перекрытие. Он же в 1861-м опубликовал брошюру «Применение бетона в строительном искусстве», где впервые указал на то, что бетон и стальные стержни в нем работают совместно. Первыми крупными объектами,  возведенными по системе  Ж. Монье  были резервуары для хранения воды емкостью до 250 м3. Первый железобетонный мост пролетом 16 м и шириной проезжей части 4 м был построен в 1875 г. В России в 1881 году Н.А. Белелюбский провел успешные испытания конструкций из железобетона. В 1893 г. из железобетона были построены переходные мостики, бассейн и сводчатые конструкции ГУМа в Москве а в 1896 г. построен железобетонный переходный мост пролетом 45 м на Нижегородской ярмарке.  И с 1898 год железобетон стал применяться на строительных объектах Министерства путей сообщения, а далее и в гражданском строительстве. В настоящее время железобетон является ведущим строительным материалом по объему его применения. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2. Классификация

     По  способу производства различают  монолитные, сборные и сборно-монолитные конструкции.

     Монолитные  железобетонные конструкции, выполняемые  непосредственно на строительных площадках, обычно применяются в зданиях  и сооружениях, трудно поддающихся  членению, при нестандартности и  малой повторяемости элементов  и при особенно больших нагрузках (фундаменты, каркасы и перекрытия многоэтажных промышленных зданий, гидротехнические, мелиоративные, транспортные и др. сооружения). В ряде случаев они целесообразны при выполнении работ индустриальными методами с использованием инвентарных опалубок - скользящей, переставной (башни, градирни, силосы, дымовые трубы, многоэтажные здания) и передвижной (некоторые тонкостенные оболочки покрытий). Возведение монолитных железобетонных конструкций технически хорошо отработано; значительные достижения имеются также в применении метода предварительного напряжения при производстве монолитных конструкций. В монолитном железобетоне выполнено большое количество уникальных сооружений (телевизионные башни, промышленные трубы большой высоты, реакторы атомных электростанций и др.). В современной строительной практике ряда капиталистических стран (США, Великобритании, Франции и др.) монолитные железобетонные конструкции получили широкое распространение, что объясняется главным образом отсутствием в этих странах государственной системы унификации параметров и типизации конструкций зданий и сооружений.

     Сборные железобетонные конструкции и изделия - основной вид конструкций и изделий, применяемых  в различных отраслях строительства: жилищно-гражданском, промышленном, сельскохозяйственном и другие. Сборные конструкции имеют существенные преимущества перед монолитными. Они создают широкие возможности для индустриализации строительства: применение крупноразмерных железобетонных элементов позволяет основную часть работ по возведению зданий и сооружений перенести со строительной площадки на завод с высокоорганизованным технологическим процессом производства. Это значительно сокращает сроки строительства, обеспечивает более высокое качество изделий при наименьшей их стоимости и затратах труда; использование сборных железобетонных конструкций позволяет широко применять новые эффективные материалы (лёгкие и ячеистые бетоны, пластмассы и др.), уменьшает расход лесоматериалов и стали, необходимых в др. отраслях народного хозяйства. Сборные конструкции и изделия должны быть технологичны и транспортабельны; они особенно выгодны при минимальном количестве типоразмеров элементов, повторяющихся много раз.

     Сборные железобетонные конструкции изготовляют  преимущественно на механизированных предприятиях и частично на оборудованных  полигонах. Технологический процесс  производства железобетонных изделий  складывается из ряда последовательно  выполняемых операций: приготовления  бетонной смеси, изготовления арматуры (арматурных каркасов, сеток, гнутых стержней и т.д.), армирования изделий, формования изделий (укладка бетонной смеси  и её уплотнение), тепловлажностной обработки, обеспечивающей необходимую прочность бетона, отделки лицевой поверхности изделий.

     Сборно-монолитные железобетонные конструкции представляют собой  такое сочетание сборных элементов (железобетонных колонн, ригелей, плит и т.д.) с монолитным бетоном, при  котором обеспечивается надёжная совместно  работа всех составных частей. Эти  конструкции применяются главным  образом в перекрытиях многоэтажных зданий, в мостах и путепроводах, при возведении некоторых видов  оболочек и т.д. Они менее индустриальные (в отношении возведения и монтажа), чем сборные; их применение особенно целесообразно при больших динамических (в т. ч. сейсмических) нагрузках, а также при необходимости членения крупноразмерных конструкций на составные элементы из-за условий транспортировки и монтажа. Основное достоинство сборно-монолитных конструкций - меньший (по сравнению со сборными конструкциями) расход стали и высокая пространственная жёсткость.

     Также железобетон классифицируют в зависимости  от способа  армирования  и  состояния  арматуры.  Различают  железобетонные  изделия  с  обычным   армированием   и   предварительно   напряженные.   Армирование   бетона стальными стержнями, сетками или каркасами не предохраняет изделия, работающие на изгиб, от образования трещин в растянутой зоне бетона, так как последний обладает незначительной растяжимостью (1...2мм на 1 м), тогда как сталь выдерживает | без  разрушения  в 5...6  раз  большие  растягивающие  напряжения,   чем   бетон.   Появление   трещин   отрицательно   влияет   на работу  железобетонного   элемента:   увеличиваются   прогибы,  в трещины проникают влага и  газы,  отчего  создается  опасность коррозии стальной арматуры.

     По  виду армирования железобетонные изделия  делят на предварительно напряженные и с обычным армированием.

     По  плотности изделия бывают из тяжелых  бетонов, облегченного, легкого и  из особо легких (теплоизоляционных) бетонов. Для элементов каркаса  зданий применяют тяжелый бетон, а для ограждающих конструкций  зданий — легкий.

     По  виду бетонов и применяемых в  бетоне вяжущих различают изделия: из цементных бетонов — тяжелых  на обычных плотных заполнителях и легких бетонов на пористых заполнителях: силикатных бетонов автоклавного твердения  — плотных (тяжелых) или легких на пористых заполнителях на основе извести  или смешанном вяжущем; ячеистых бетонов — на цементе, извести  или смешанном вяжущем; специальных  бетонов — жаростойких, химически  стойких, декоративных, гидратных.

     По  внутреннему строению изделия могут  быть сплошными и пустотелыми, изготовленными из бетона одного вида, однослойные  или двухслойные и многослойные, изготовленные из разных видов бетона или с применением различных  материалов, например теплоизоляционных.

     Железобетонные  изделия одного вида могут отличаться также типоразмерами, например стеновой блок угловой, подоконный и т. д. Изделия  одного типоразмера могут подразделяться также по классам. В основу деления  на классы положено различное армирование, наличие монтажных отверстий  или различие в закладных деталях.

     В зависимости от назначения сборные  железобетонные изделия делят на основные группы: для жилых, общественных промышленных зданий, для сооружений сельскохозяйственного и гидротехнического  строительства, а также изделий  общего назначения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3. Сырьевые материалы

     В состав железобетона входят бетон и стальная арматура, образующие в процессе твердения единый материал.

     3.1. Бетон

     Бетон, как материал для железобетонных конструкций, должен обладать вполне определенными, наперед заданнымн физико-механическими свойствами: необходимой прочностью, хорошим сцеплением с арматурой, достаточной плотностью (непроницаемостью) для защиты арматуры от коррозии.

     В зависимости от назначения железобетонной конструкции и условий ее эксплуатации бетон должен еще удовлетворять специальным требованиям: морозостойкости при многократном замораживание и оттаивании.

     Бетоны  подразделяют по ряду признаков:

     а) структуре — плотной структуры, у которых прост, ранство между зернами заполнителя полностью занято ватвердевшим вяжущим; крупнопористые малопесчаные и беспесчаные; поризованные, т. е. с заполнителями и искусственной пористостью затвердевшего вяжущего; ячеистые с искусственно созданными замкнутыми порами;