Бетонные плиты — виды и характеристики

 

Железобетонные плиты от А до Я

История активного использования железобетонных конструкций гораздо короче, чем кажется. Трудно поверить, но первой детали из бетона, внутри которой располагается металлический каркас, всего лишь сто с небольшим лет. Сегодня без них не обходится ни одно строительство домов, мостов, большинства технических сооружений, инженерных коммуникаций и дорог. К нынешнему виду и популярности конгломерат бетона и металла прошел через смелые эксперименты с формами, различные технологии изготовления, вариации с комплектующими и материалами.

Современные ЖБИ изделия — это качество, долговечность, универсальность и оптимальное решение во многих отраслях строительства, а значит поговорить о них — актуально, полезно и познавательно. Начнем мы наш разговор с самого распространенного их вида название которому бетонная плита.

 

Что такое железобетонные плиты

Вопреки распространенному представлению, изготовление железобетонных конструкций — процесс достаточно сложный и трудоемкий. Главный секрет здесь таится в грамотном соединении двух материалов, которые имеют очень разные показатели механических деформаций. Так, бетон — отлично переносит нагрузки на сжатие и очень болезненно — на растяжение. Низколегированная сталь, из которой изготовлено большинство арматуры, в этом отношении и крепка, и пластична, и несоизмеримо вынослива. В этой связи там, где речь идет об ответственности — бетону лучше доверять лишь определенные нагрузки. Оптимальный вариант — изгиб. Здесь сжатие частично компенсируется растяжением и наоборот.

Следует отметить, что обычное армирование, когда сетка, проволока или специальные пруты находятся в толще бетона, — не являются решением проблемы. Сталь в шесть раз пластичнее бетона и этим обязательно «спровоцирует» образование трещин, которые со временем обязательно повлекут разрушение всего изделия. Выход один — растянуть или сжать изделие еще до того, как оно попадет на строительную площадку.

Варианта здесь два — поместить в раствор уже растянутую сталь или растягивать ее непосредственно в период становления бетона (на определенной стадии твердости). В обоих случаях мы получаем «напряженную» сталь, которая в изделии начинает работать в «унисон» с бетоном.

Таким образом, напряженная арматура — кротчайший путь к повышению качества большинства железобетонных изделий, работающих на изгиб и растяжение. Это — все консоли и балки (балконы, лоджии, лестничные марши, потолочные и межэтажные перекрытия и прочие элементы зданий и сооружений).

Благодаря своей популярности и многообразию, производство плоских железобетонных изделий осуществляется на специализированных предприятиях. Перечислим некоторые виды этого семейства:

• Лестницы;
• Крышки колодцев;
• Дорожные плиты;
• Тротуарная плитка;
• Фундаментные плиты;
• Плиты ограждения;
• Межэтажные (плиты перекрытия);
• Стеновые панели и другие.

Индивидуальные свойства каждого из них зависят от:

• Предназначения;
• Качества и характеристик бетона;
• Составляющих арматуры.

Логично, что тип изделия и нагрузки, которые при эксплуатации оно будет испытывать — требуют определенного вида арматуры. Иными словами, усиление бетона может быть осуществлено:

• Высокопрочной проволокой;
• Горяче- или холоднокатаным прутом;
• Высокопрочным прутом;
• Арматурным канатом.

Кроме этого можно выделить следующие особенности плит в зависимости от назначения:

• Плиты под фундамент изготавливаются гораздо толще, чем, например, плиты перекрытия, стеновые панели или те, что идут для изготовления заборов;
• В панелях, которые при эксплуатации будут испытывать повышенные нагрузки на изгиб, — обязательно к применению разнонаправленная (вдоль и поперек) укладка арматуры;
• Исключить разрушения плит, лежащих на опорах, поможет наличие усиленного опорного слоя;
• Для плит, монтаж которых предусматривается при помощи крана — конструктивно закладываются петли. Они могут быть, как наружными, так и расположенными впотай.

 

Доступность при выборе и демократическая цена на железобетонные плиты являются основными причинами их широкого применения в строительстве. Следует отметить, что изделия, которые не несут критичных напряжений, можно изготовить и собственными руками.

 

Достоинства 

• Доступность.

В силу востребованности бетонная плита в частности и ЖБИ — вообще — сегодня специализированные предприятия по их производству находятся практически в каждом городе, а в случае крупных городов — и не по одному.

• Унификация.

Размеры и прочностные характеристики бетонная плита промышленного изготовления обязана подчиняться требованиям государственного стандарта.

• Сокращают время строительства.

Примененяется железобетонная плита в виде, межкомнатных перегородок, плит перекрытия, лестничных маршей позволяя сократить время строительства до 60% от классической кирпичной кладки или при использовании блоков.

• Достаточно продолжительный срок эксплуатации.

Безусловно, бетонная плита в соревновании с деревянными перегородками — вне конкуренции. При этом она в приоритете и там, где нужна прочность и максимальная огнестойкость.

• Отменные эксплуатационные качества.

Бетонная плита может быть идеально ровной и гладкой. Качественное изготовление гарантирует минимальные допуски на отклонение от размеров. Стандартные изделия имеют каналы для прокладки электропроводки и отверстия под инженерные коммуникации. Постоянное усовершенствование технологии изготовления гарантирует хорошие показатели по звуко- и теплоизоляции. Стойкость к воздействию влаги ставит железобетонные плиты в приоритет при выборе альтернативных вариантов.

 

Препятствия на пути к идеалу

Наряду с массой достоинств железобетонные плиты несут на себе и бремя недостатков. Наиболее значимые из них:

• Значительный вес.

Так, например, стандартная пустотелая бетонная плита перекрытия ПК 63-18-8 размером 6280х1790х220 весит 3400 кг. Монтаж такой плиты требует применение грузоподъемной техники, а это дополнительные трудности и финансовые затраты.

• Требуется предварительный расчет.

Еще на стадии проектирования строительства любого объекта, где планируется использование бетонных плит, требуются точные расчеты прочности их самих и нагрузок на фундамент. Дополнительным условием здесь может быть наличие пространства для доставки плит, их складирования, а также площадки для работы крана.

 

Секрет популярности — в разнообразии?

Современные заводы железобетонных изделий имеют в своем ассортименте десятки наименований плит. Столь широкий выбор основывается на их различиях по:

• Размерам;
• Поперечному сечению;
• Геометрии внутренних полостей;
• Марке, применяемого бетона;
• Текстуре и структуре арматуры.

Большинство изделий, как уже было отмечено, изготавливаются согласно сортаменту и обязаны подчиняться требованиям государственных или отраслевых стандартов. Однако, существуют эксклюзивные модели, расчет которых на силовые нагрузки и геометрия рассчитываются индивидуально.

Так же железобетонные плиты имеют разделение, связанное с их конечным применением. Так плиты, предназначенные для закрытия желобов трубопроводных магистралей, запрещено применять для межэтажных перекрытий домов, а дорожные плиты нежелательно использовать при возведении заборов.

 

Плита перекрытия монолитная или пустотелая

Конструктивно железобетонные изделия могут быть монолитными, пустотелыми и сборными (соединенными из отдельных компонентов, например, из нескольких плит).

Монолитные железобетонные перекрытия нашли самое широкое применение в межэтажных перекрытиях и при обустройстве кабельных, водопроводных или теплотрасс. Наличие элементов для придания жесткости и отсутствие стыков делают их не только наиболее прочными среди всего сортамента, но и, увы, — обладателями наибольшего удельного веса.

Согласно ГОСТ 12767-94, поверхности и торцы данного вида изделий не должны иметь видимых участков арматуры, плоскости и торцы — быть ровными и с достаточно высоким классом чистоты поверхности.

На основании расчетов, применяться могут, как пустотелые, так и монолитные бетонные плиты. Единым правилом здесь считается следующее: отношение длины к толщине монолитной плиты должно быть больше чем 1/30, но не менее 15 см.

Потенциально негативными их качествами можно назвать: долгий срок изготовления (до 28 суток) и большее время для усадки всего здания (конструкции). Это неизменно удлиняет сроки строительства.

 

Вторым по популярности классом бетонных плит считаются пустотелые плиты перекрытия. Их популярность обусловлена меньшим весом, благодаря наличию внутренних каналов, способных служить пространством для прокладки коммуникаций и силовых трасс, размещения тепло- и звукоизоляционных материалов.

Выигрыш по массе практически всегда ставит пустотелые плиты в приоритет при многоэтажном строительстве жилых и производственных зданий. Главные причины этому:

• За счет уменьшения веса сокращается время окончательной осадки, а значим строительство может осуществляться без перерывов;
• Опять же здесь упрощается и удешевляется фундамент здания. Существенно ниже в данном случае затраты и на транспортировку самих плит;
• Пустоты в плитах дополнительно могут быть использованы для заполнения утеплителем, что скажется на термобалансе, как отдельного помещения, так и всего сооружения.

 

Отметим, что наличие полостей в конструкции несколько снижает прочность и потенциально ослабевает ее при разрушении. Это, пожалуй, единственные недостатки, которыми обладают пустотелые плиты.

Приведем некоторые характеристики пустотелых бетонных плит, регламентируемые ГОСТом:

• Стандартная толщина — 220 мм(H);
• Толщина облегченной серии — 160 мм;
• Толщина усиленной серии — 300 мм;
• Стандартная ширина — 1000, 1200, 1500 мм(B);
• Диапазон длин плит — от 2380 до 8980 мм(L) (для изготовленных с применением опалубки) и до 12000 мм — для без опалубочного формования. Для индивидуальных проектов допускается резка плит по длине с отклонением не более 10 мм от размера, указанного в чертежах;
• Расстояние между отверстиями в торце плит — 185 мм — по центрам и 26 мм — по краям;
• Диапазон диаметров внутренних отверстий — 114-203 мм.

Еще одним популярным видом в семействе жби изделий можно назвать бетонные плиты П-образного сечения. Основная область их применения — кровельные и межэтажные перекрытия промышленных (не жилых зданий), имеющие шаг несущих конструкций 5 и более метров. Это некое подобие швеллера (по аналогии с металловедением) призвано повысить устойчивость конструкции к разного рода воздействиям.

Стандартом допускается изготовление данного вида плит с отверстиями и выемками в ребрах, если таковые предусмотрены проектом.

Существуют две равнозначные технологии монтажа данных плит — ребрами вверх или вниз. ГОСТом регламентируются следующие размеры данных изделий:

• Высота — 300 и 400 мм;
• Длина — 5000 и 5650 мм;
• Ширина — от 935 до 2985 мм.

Данные плиты перекрытия рекомендованы для использования в регионах с повышенной сейсмической активностью (испытания показали их надежность даже при 7-ми и более баллах землетрясений.

Плиты перекрытия являются в остове здания несущими конструкциями, а значит, ответственность на них трудно переоценить. Разобраться в их многообразии призвана маркировка, которую предприятия-производители обязаны наносить на готовое изделие. Данные обозначения регулируются ГОСТ 23009-2016.

Приведем наиболее важные выдержки из этого норматива.

Так, маркировка П, ПП, ПТС обозначает, что перед вами — полнотелые монолитные перекрытия.

ПГ, ПР — сплошная ребристая плита.

ПВ — сплошная ребристая плита с окнами вентиляции.

ПЛ — сплошная ребристая плита для легко сбрасываемой кровли.

ПОС, ПОФ, ПОВ, ПОЛ — арочные ребристые плиты.

ПБ, ПК — плоские полые плиты перекрытия.

 

Одним из самых молодых видов бетонных плит можно назвать кессонные. Они представляют собой соединение сплошной плиты и часто ячеистой (часто рёберной) конструкции. Идея данных плит возникла от желания максимально удешевить и облегчить конструкции при сохранении прочностных качеств.

Главное достоинство данных перекрытий в том, что они изготавливаются непосредственно на объекте способом несъемной опалубки. Даже с учетом издержек на опалубку, экономия по бетону и стоимости составляет соответственно 15 и 10% соответственно.

На сегодня применение подобных плит ограничено только относительной инертностью при популяризации данного перекрытия, хотя мнение специалистов сводятся к тому, что у них — большое будущее.

Плоские стеновые плиты из бетона предназначены для быстровозводимых зданий и сооружений. На сегодня наибольшую популярность имеют одно-, двух- и трехслойные конструкции. Первая представляет собой классический слой бетона толщиной до 40 мм. Второй является вариантом первого с той разницей, что наружный слой подвергается армированием металлической сеткой. Третья разновидность стеновых плит является тандемом первого и второго, между которыми обычно размещается слой теплоизоляции или шумоизолятора. Толщина их может достигать 50 мм.

 

Бетонные плиты для дорожек и дорог

Широкое распространение получили бетонные плиты и при обустройстве твердого покрытия автомобильных дорог, подъездов к железнодорожным переездам, водным переправам, складским площадкам и другим объектам, где это необходимо. В последнее время набирают популярность дорожные плиты для обустройства пешеходных зон и садовых дорожек. Изделия из высокопрочного бетона с использованием усиленного армирования применяют для строительства взлетно-посадочных полос гражданских и военных аэродромов.

Специфика использования данных плит предопределяет требования к основному материалу. Так, бетоны марок В-25 и В-30 отличаются отменными показателями на растяжение, морозо- и жаростойкости, а также истираемости, что гарантирует надежность и долгую эксплуатацию при повышенных нагрузках и в любых климатических зонах.

По своей форме в зависимости от назначения дорожные бетонные плиты могут быть:

• Прямоугольными;
• Квадратными;
• Шестиугольными.

 

Тротуарная плитка является еще одним видом бетонных плит. На сегодня существуют десятки видов данного строительного материала, которые отличаются формой, размерами, цветом и целым набором эксплуатационных качеств.

 

Ограждения и заборы

Последним видом бетонных плит, закрывающим наш обзор, являются плиты ограждения. На сегодня они являются самым практичным, недорогим и доступным решением для ограничения доступа на территории большой площади.

Они не боятся влаги, всепогодные, долговечные и требуют к себе минимум затрат на монтаж, содержание и обслуживание. Установка осуществляется быстро и без особых затрат. При этом дизайнерские решения производителя готовы подарить вашему ограждению достаточно презентабельный вид.

К вопросу изготовление бетонных плит своими руками

В последние годы, когда наблюдается настоящий бум частного строительства большую популярность получили бетонные плиты, исполняющие роль единого фундамента. В простонародье такие конструкции называют «подушка».

Суть данного способа заключается в:

• Подготовке площадки под дом;
• Установке опалубки по периметру;
• Армировании (вязании арматуры проволокой или скобами);
• Заливке площади рабочим раствором.

Таким образом, получается бетонная плита-фундамент. Удобство способа заключается в неограниченности размеров, возможности монтажа окон ревизии под систему водоотведения и прочее. Среди достоинств данного способа можно отметить: отсутствие процедуры покупки, доставки, выгрузки и установки тяжеловесных конструкций.

Подобные конструкции могут быть также использованы при сооружении гаражей, сараев и других всевозможных хозяйственных построек.

Бетонные плиты сегодня — это одновременно: и необходимо, и удобно, и надежно. Многообразие по форме и назначению, цене и дизайну сделали их одним из самых популярных строительных материалов современности.