Сборный бетон и железобетон

Сборный бетон и железобетон являются наиболее индустриальным видом технологии. Его применение в нашей стране непрерывно растет. Уже в 1965 г. СССР вышел на первое место в мире по производству сборного железобетона. Более 5 тыс. предприятий строительной индустрии изготовляют в год 114 млн. м³ сборных железобетонных и бетонных конструкций и изделий. В довоенный период сборный железобетон еще вызывал дискуссии и споры. Над проектами зданий в сборном железобетоне даже устраивались «технические суды». Между тем наиболее дальновидные специалисты предсказывали ему большое будущее. Это предвидение сбылось в послевоенные годы в результате создания строительной индустрии сборного железобетона, разработки технологических процессов, создания большегрузного транспорта и башенных кранов. Это была своеобразная техническая революция в строительстве. Именно сборный железобетон обеспечил решение жилищной проблемы в нашей стране.

Технология заводского производства железобетонных изделий включает в себя подбор состава и приготовление бетона, изготовление каркасов, установку их в форму, бетонирование, уплотнение, тепловую и другие виды обработки. В отличие от технологии возведения монолитных конструкций, которые изготовляются на стройплощадке, заводская технология обладает рядом преимуществ. Она позволяет шире использовать автоматизацию производства, перемещать не только опалубку, но и сами изделия, применять разнообразные и эффективные способы уплотнения и тепловой обработки бетона. При заводской технологии применяются, например прогрев в пропарочных камерах, вакуумирование и другие технологические приемы, способствующие ускорению твердения бетона, повышению прочности изделий. Не вдаваясь в подробности технологии сборного железобетона, по которой есть обширная литература, рассмотрим лишь один из новейших приемов.

В последние годы наряду с другими методами уплотнения бетона за рубежом и в СССР стала применяться так называемая ударная технология формования сборных железобетонных изделий. В ее основе — применение ударного стола, создающего нелинейные колебания с низкой частотой (250—300 в мин) и большой амплитудой (3—5 мм). Такой метод позволяет увеличить прочность бетона на 10% по сравнению с вибрированием. Кроме того, ударный бетон обладает красивой гладкой поверхностью. Главным достоинством ударного бетона является высокое качество лицевой поверхности, которая не нуждается в дополнительной обработке. Ударный, или шок-бетон, как его называют за рубежом, широко используется в ряде стран для изготовления сборных железобетонных изделий, в особенности панелей стен, экранов балконов и т. п. В СССР его производство освоили в Москве, Риге и других городах.

Важнейшей технологической особенностью сборного железобетона является расчлененность конструктивных элементов и их серийное производство. Различные по форме и габаритам сборные элементы (фермы, панели стен и перекрытий, каркасы, объемные блоки) изготовляются на заводах и в готовом виде монтируются в здании. Это создает известное противоречие между архитектурным целым и дискретным техническим элементом — деталью.
Это противоречие сказывается в разных аспектах, например функциональном, когда возникает необходимость стыковки элементов, требующих герметичности в эксплуатации (панели стен и покрытий); технологическом (монтаж разновесных элементов); эстетическом (однообразие зданий несмотря на большое число типоразмеров элементов); экономическом (повышение стоимости изделий в случае изменения типов и стандартов). Поэтому сама технология сборного железобетона является чрезвычайно важным моментом и требует обязательного участия архитектора. «Серийное изготовление предметов требует установления стандартов, — писал Ле Корбюзье. — Стандарт ведет к совершенству». К сожалению, путь к совершенству через стандарт оказался сложным. Попытки преодолеть возникающие противоречия на этом пути реализуются различными способами: созданием Единого каталога изделий в Москве, модульной системы, унификацией и стандартизацией элементов и изделий, блок-секционным методом, созданием архитектурно-конструктивно-технологических систем (АКТС) и аналогичных подразделений — групп (АКТГ) на домостроительных комбинатах. Поэтому архитектору необходимо не только хорошо знать заводскую технологию, но и научиться использовать ее особенности, работать совместно с технологами. Это реализуется в «гибкой технологии», которую внедряют на ряде ДСК. Рассмотрим в связи с этим основные технологические методы изготовления сборных железобетонных изделий.

Конвейерная технология основана на последовательности этапов изготовления и обработки сборных изделий на движущихся линиях с механизацией и автоматизацией процессов. На конвейере осуществляются укладка арматуры и бетонной смеси в формы, уплотнение и тепловая обработка. Снятие с конвейера производится после доводки, комплектации и окончательной отделки изделия. Формовка изделий на конвейере производится в горизонтальном положении в один или несколько ярусов. На конвейерных линиях по преимуществу изготовляют плоские элементы — панели стен и перекрытий.

Кассетная технология заключается в формовке изделий, в специальных установках-кассетах — только в вертикальном положении. Она обычно применяется на открытых полигонах и ДСК и позволяет организовать производство с небольшими капиталовложениями; 75% ДСК оборудовано кассетными установками. Однако вследствие высокого расхода цемента и невозможности автоматизации она оказалась неперспективной и постепенно вытесняется конвейерно-кассетной технологией, с использованием кассет на конвейере. Опытные автоматизированные кассетно-конвейерные линии работают в Москве и Ленинграде.

Агрегатно-поточная технология заключается в использовании различных агрегатов в единой поточной линии. Она является наиболее гибкой, т. е. допускает взаимозаменяемость агрегатов, создание изделий нового типа, применение непрерывного армирования, получение сложных профилей и пр. В то же время трудоемкость этого метода ограничивает его применение.

Стендовая технология состоит в том, что формы с изделиями неподвижны, а вдоль них перемещаются агрегаты вместе с рабочими. Такая технология рекомендуется для длинномерных изделий и в первую очередь для предварительно напряженных конструкций. Гибкая технология дает возможность изменять параметры изделий без замены оснастки. Изготовление железобетонных изделий и конструкций осуществляется в металлических формах или кассетах, имеющих определенные параметры. Стабильность этих параметров обусловливает эффективность производства. Но архитектура требует не только разнообразия параметров на данный момент, но и возможность их изменения. Основой гибкой технологии является введение системы предельных параметров (СПП), которая устанавливается на срок до 20 лет и определяется в габаритах 7,2Х Х3,6 м и по массе в 8—10 т. Одним из приемов гибкой технологии является изготовление нескольких изделий в одной форме в результате ее переналадки. Используя такие формы, проектировщики создают комплексные изделия. Такова, например, комплексная панель серии 1-ЛГ-602, изготовляемая в Ленинграде.
ЦНИИЭП жилища и Гипростроймаш разработали типовой проект ДСК с гибкой технологией. По этому проекту построены ДСК в Калининграде, г. Тольятти и Вологде. Гибкая технология внедряется на заводе объемного домостроения в Кременчуге.

Оригинальные сооружения и конструкции из сборного железобетона.

конструкции из сборного железобетона

1. Градирня в Киеве, 1963г.
2. Купол оболочки 40Х40 м.
3. Автово. Санкт-Петербург, 1963г.
4. Симферопольская ГРЭС, 1961 г.
5. Типовые конструкции промышленного корпуса, 60-е годы.

Источник: В.Е. Ясиевич. Бетон и железобетона в архитектуре. М. Стройиздат 1980 г.