Железобетонные панели нашли масштабное применение в строительстве промышленных объектов, общественных зданий и жилых домов. В свое время, более полувека тому назад, их появление в нашей стране стало революционным прорывом в массовом строительстве жилья, что позволило увеличить в десятки раз темпы возведения зданий.

С тех пор cтроительные технологии шагнули далеко вперед. К современным стеновым ЖБИ панелям предъявляются высокие требования. Они должны быть высокопрочными, долговечными, экологичными, теплоэффективными.

Что такое железобетон

Железобетоном называется монолит из бетона и металлической арматуры. Железобетонные конструкции использовались в строительстве давно, но масштабное применение получили в ХХ веке. Сочетание и взаимодействие таких разных материалов оказалось очень эффективным: бетон прочно сцепляется с металлической арматурой, надежно защищая ее от коррозии. Сталь и бетон удачно дополняют друг друга по устойчивости к различным видам нагрузки.

Бетон более прочен к сжатию, для стали, напротив, свойственно высокое сопротивление при растяжении. Большим недостатком ЖБИ считается высокая плотность, но эта проблема решается в современных условиях за счет использования ячеистого бетона и легких смесей из бетона с добавлением искусственных или природных пористых заполнителей.

Сооружения из железобетона обладают огнестойкостью, долговечностью. Для них не требуются какие-либо защитные меры от неблагоприятных атмосферных воздействий. Арматура внутри бетона не поддается коррозии, а сам бетон со временем становится даже прочнее. Железобетон характеризуется высокой несущей способностью, противодействием статическим и динамическим нагрузкам. Железобетонные изделия подходят для создания конструкций и сооружений самых разнообразных форм и помогают достичь выразительности архитектурных решений.

Основной объем в составе железобетона занимают распространенные строительные материалы – песок, щебень, гравий. Применение готовых изделий из железобетона позволяет обеспечить высокие темпы строительства жилых зданий и промышленных объектов.

Какие бывают ЖБИ

Железобетонные изделия подразделяются:

По армированию:

• предварительно напряжённые;
• армированные обычным способом.

По плотности и классу бетона:

• особо тяжёлые, плотность от 2500кг/м3;
• тяжёлые, плотность — 1800-2500кг/м3;
• лёгкие, плотность до 1800кг/м3;
• особо лёгкие, плотность — 700кг/м3.

По составу вяжущего компонента:

• цементно-бетонные;
• силикатно-бетонные;
• гипсо-бетонные.

По строению:

• сплошные;
• пустотелые;
• один вид бетона;
• разные виды бетона.

По целевому назначению

• для общественных и жилых зданий;
• для промышленных объектов;
• для инженерных сооружений.

Как производят ЖБИ

Производство железобетонных изделий и деталей для строительных работ осуществляется промышленным способом на специализированных предприятиях.

Заводы ЖБИ, как правило, производят продукцию, предназначенную для строительства жилых домов и промышленных объектов. Это плиты перекрытия, перегородки, панели стен, фундаментные блоки, фермы, лестничные марши, колонны. На отдельных заводах выпускают шпалы, шахтные крепи и другие железобетонные изделия специального назначения. Для каждого изделия разработана своя технология и система армирования. К примеру, при производстве плит перекрытия и перемычек используют предварительно напряженный железобетон.

Какие бывают способы изготовления железобетонных изделий

Стендовый способ

Предназначен для изготовления, крупногабаритных изделий.

ЖБИ готовят в неподвижных формах. Специальные механизмы, бетоноукладчики и вибраторы, один за другим приближаются к стенду для осуществления технологических операций.

Кассетный способ

Является модификацией стендового способа. ЖБИ формуются в стационарных кассетах, содержащих несколько металлических форм-отсеков. В формы помещают арматурный каркас и наполняют бетонным составом. Тепловая обработка выполняется контактным способом через стенки форм. После обогрева стенки форм убирают, а железобетонные изделия вынимают с помощью мостового крана. Кассетный метод применяют для изготовления плоских ЖБИ: панелей перекрытия и стен.

Поточно-агрегатный способ

Формы с железобетонными изделиями передвигаются по технологической цепочке от одного агрегата к другому. Тепловая и влажная обработка происходит непрерывно.

Вибропрокатный способ

Весь технологический цикл осуществляется на одной производственной установке поточного действия – вибро-прокатном стане. Вибро-прокатный стан представляет из себя конвейерную формующую ленту из обрезиненной стали. Лента движется вдоль технологических постов, где последовательно осуществляется: укладка арматурного каркаса и бетонной смеси, виброуплотнение бетона, контактная тепловая обработка. Таким образом изготавливают плиты перекрытия, наружные стеновые ЖБИ панели из легкой бетонной смеси, панели перегородок.

Технические требования к ЖБИ

К железобетонным конструкциям вообще и стеновым панелям в частности предъявляется целый ряд технических требований:

1. Точные размеры и геометрические формы. Оптимальная конструкция узлов и соединений. Точное местонахождение закладных элементов.
2. Соответствие веса и размеров сборных железобетонных конструкций эксплуатационным возможностям грузоподъемных и транспортных средств.
3. Габариты ЖБИ конструкций в пределах допусков и отклонений, установленных ГОСТ 130-15.4—84.
4. Размеры закладных элементов соответственно проектным значениям с погрешностью не более ±5 мм.
5. Допустимое смещение осей закладных элементов для колонн, балок и ферм не больше 5 мм, для других ЖБИ — не более 10 мм.
6. Расположение закладных деталей заподлицо с поверхностью железобетонных изделий или выше не более 3 мм.
7. Качественная обработка изделий и отсутствие необходимости в дополнительной отделке.

Как осуществляется транспортировка и хранение железобетонных изделий

Транспортировку ЖБИ обычно выполняют на грузовых машинах. Крупногабаритные ЖБИ перевозят на специальных транспортных средствах. Стеновые панели доставляют на панелевозах. Разгружают ЖБИ с помощью крана. Складирование ЖБИ выполняется согласно требованиям ГОСТ и ТУ. Железобетонные изделия складывают в штабели монтажными петлями вверх. Их положение должно соответствовать условиям установки при строительных работах. Во время перевозки и при складировании возможны повреждения ЖБИ.

Поэтому важно соблюдать правила хранения ЖБИ, даже если строительство планируется в ближайшие дни. Участок для складирования должен иметь ровную поверхность. Следует исключить контакт ЖБИ с землей. Если нет навеса, пользуются укрывным материалом. Между плитами перекрытий прокладывают деревянные бруски для снижения напряжения.

Стеновые ЖБИ панели

Крупнопанельные сборные здания были разработаны для ускорения темпов строительства. Стеновые панели используются для возведения наружных стен жилых, общественных и промышленных зданий.

Широкая востребованность в строительстве объясняется основными характеристиками стеновых ЖБИ панелей:

• высокая прочность;
• несущая способность;
• хорошая теплоизоляция;
• огнестойкость;
• устойчивость к температурным перепадам.

Сборные стеновые ЖБИ панели производятся промышленным способом. Их изготавливают из бетона с армированием из стальной сетки или арматурного каркаса.

Для утепленного варианта внутренних и наружных стеновых ЖБИ панелей используют теплоизоляционные материалы.

Железобетонные панели используются для сооружения цоколей, технического подполья, надземных этажей и чердачных помещений.

Стеновые панели — наиболее сложный элемент строительных сооружений. Это объясняется комплексом различных технических и функциональных требований: устойчивость к нагрузкам, высокая теплозащита и звукоизоляция, архитектурный дизайн.

Cтеновые ЖБИ панели имеют различные типоразмеры, утвержденные ГОСТом. Стеновые ЖБИ панели отличаются огнестойкостью и высокой прочностью.

Виды крупнопанельного строительства

Крупнопанельное строительство делится на две категории: бескаркасное и каркасное. Такое деление зависит от типа панелей стен: несущие и ограждающие или только ограждающие. В зданиях бескаркасно-панельного типа нагрузка перекрытий ложится на стеновые панели. В каркасно-панельных сооружениях несущую функцию выполняют  каркасы, а панели стен служат для тепло- и звукоизоляции.

Стеновые панели используют для возведения наружных и внутренних стен. Наружные панели бывают двух видов: однослойные из легкого или ячеистого бетона и слоистые из тяжелого бетона с теплоизолятором. Большое распространение в жилищном строительстве получили однослойные стеновые ЖБИ панели.

С наружной стороны панели стен покрывают декоративным раствором, бетоном, атмосферостойким составом или керамической плиткой. Внутренняя поверхность стеновых ЖБИ панелей выравнивается и подготавливается для покраски или поклейки обоев.

В проемы панелей стен ставят дверные и оконные блоки. Высота стеновых ЖБИ панелей равняется высоте этажа, ширина рассчитана на 1-2 комнаты — 3000-7200 мм, толщина — 200-350 мм. Размеры панелей внутренних стен соответствуют периметру комнаты. Толщина внутренних стеновых панелей— 30—160 мм.

Классификация стеновых ЖБИ панелей

Существуют различные классификации стеновых ЖБИ панелей в зависимости от принципа, взятого за основу: типовые признаки, функциональное назначение в здании, состав и строение.

По конструкции

Панели разделяются на сплошные и составные. Число слоев варьирует от одного — однослойные панели, до нескольких — трех или двухслойные панели. Слоистые стеновые панели бывают монолитными или с воздушными прослойками.

• Однослойные стеновые панели производят из однородных материалов с низкой теплопроводностью. Толщина наружной стороны равняется 20-40 мм. Внутренняя сторона панели покрывается декоративной отделкой.
• Двухслойные панели имеют сплошное строение и состоят из несущего и теплоизоляционного слоев. Как правило несущий слой сделан из плотного армированного бетона и при монтаже является внутренней стороной. Одновременно он осуществляет пароизоляционную функцию. Второй слой, теплозащитный, располагается снаружи и покрывается цементным раствором.
• Трехслойные стеновые панели собраны из двух железобетонных плит с утеплителем между ними. Соединяются железобетонные слои сварными арматурными каркасами.

По несущей способности

1. Несущие.
2. Навесные.
3. Самонесущие.

По целевому использованию

Стеновые панели применяются для монтажа многоэтажных зданий, цокольных этажей, подполья для коммуникационных систем, чердачных помещений.

Характеристика различных видов стеновых ЖБИ панелей

Наружные стеновые ЖБИ панели

Высота с этаж и длина до 6 м. Предназначаются для строительства полносборных отапливаемых зданий. Состав — бетон легкого класса с пористым заполнителем, ячеистый бетон, тяжелый бетон с теплосберегающим слоем.

ЖБИ панели для неотапливаемых зданий и внутренних несущих стен

Крупноразмерные панели высотой с этаж и длиной до 6 м для возведения полносборных зданий. Производят из тяжелых или легких бетонных смесей. Для наружных панелей стен применяют тяжелый бетон, начиная с В15 класса, для внутренних – от В12,5 класса.

Панели перегородок

Крупноразмерные панели высотой с этаж и длиной до 6 м для сооружения полносборных зданий. Для изготовления ЖБИ панелей-перегородок используют высокопрочный бетон или гипсобетон, который характеризуется высокой морозостойкостью и водонепроницаемостью. Панельные перегородки армируют сетками из стальной проволоки или стержнями из термо-механически прочной стали Ат-IIIc и А-III. Все металлические элементы обработаны специальным антикоррозийным составом.

Однослойные стеновые панели

Для изготовления однослойных стеновых ЖБИ панелей используются материалы с однородной структурой и высокой теплоизоляцией. Например, легкие ячеистые бетоны. Наружные стены панелей покрыты отделочным слоем толщиной 2-4 см для защиты от действия негативных факторов внешней среды. В качестве финишной отделки внутренних стен используют цементную штукатурку и различные облицовочные материалы.

Стеновые ЖБИ панели двухслойного типа

Стеновые ЖБИ панели двухслойного типа чаще всего имеют сплошное строение. Первый слой — несущий, выполненный из бетона высокой плотности с предварительным армированием. Второй слой служит для теплоизоляции. Теплоизоляционный слой расположен с внешней стороны и покрывается цементной штукатуркой. Несущий слой обращен во внутреннюю сторону и дополнительно выполняет пароизоляционную функцию.

Стеновые ЖБИ панели с трехслойным строением

Наиболее популярны сегодня трехслойные стеновые железобетонные панели.

Трехслойная панельная конструкция состоит из наружного основного несущего элемента, к которому крепятся внутренние стеновые панели. Благодаря пространству между ними снижается теплопотеря здания.

Существуют различные модификации многослойных панелей, которые состоят из двух железобетонных плит и теплоизолятора (минеральная и каменная вата, цементный фибролит, полиуретан, пеносиликат).

Наружные и внутренние панели стен соединяют в единую конструкцию с помощью сварных арматурных каркасов из стали. Трехслойные железобетонные стеновые панели имеют типовые размеры и отличаются по толщине. Толщина стеновых панелей выбирается с учетом теплотехнических параметров и климатических условий местности. Данный тип панелей изготавливают из прочного бетона легкого класса или тяжелого бетона с прочностью на сжатие В12,5 — В15. Армирование плит осуществляется при помощи сварных сеток или объемных каркасов из высокопрочной стали. Все арматурные и закладные элементы покрываются антикоррозийным составом. Свойства трехслойных железобетонных панелей строго регламентируются требованиями и нормативами ГОСТ 31310-2005, ГОСТ 13015-2003.

Типоразмер

Основными параметрами при выборе стеновых панелей из железобетона являются размеры, обозначенные в плане с учетом конструктивных схем здания и поэтажной планировки.

Габариты панелей, количество и величина проемов, технические свойства и толщина слоев определяются согласно проектной документации заказчика.

Стеновые железобетонные панели имеют различные типоразмеры, которые регламентируются ГОСТ.

Обычные размеры панелей: ширина с типовую комнату и высота с этаж. Наружные панели стен оснащаются вмонтированными оконными и дверными блоками, внутренние панели сплошные или с проемами для дверей.

Толщина панелей — 20-30 см, один квадратный метр панели в 5-7 раз легче стандартной кирпичной стены такой же площади. Заводы по изготовлению сборного железобетона выпускают панели стен для жилищного строительства, рассчитанные на 1-2 комнаты, а для промышленных сооружений — длиной 6, 9 и 12 м. Заводские панели полностью готовы к установке. Так например, для жилых домов производятся панели с оконным заполнением и остеклением. Толщина стеновых панелей зависит от климатических условий региона и теплотехнических параметров используемых материалов и составляет 20-50 см.

Правила транспортировки стеновых панелей

Сборные стеновые ЖБИ панели производят в заводских условиях. Они отличаются большими габаритами и требуют применения специальной техники для доставки на строительные объекты. Поднимают, погружают и разгружают ЖБИ панели с помощью специальных захватных устройств или за монтажные петли. ЖБИ панели доставляют на панелевозах, железнодорожных платформах. Грузовые транспортные средства оснащены специальными крепежными и опорными приспособлениями и обеспечивают неподвижность и сохранность панелей.

Панелевозы рассчитаны для размещения двух панелей. Панели перевозят почти в вертикальном положении, под небольшим углом, максимум 8-10 градусов. Панели надежно закрепляются, что исключает их повреждение или опрокидывание.

Складирование и хранение стеновых панелей

Хранятся панели в кассетах в вертикальном положении или с небольшим наклоном. Каждую панель помещают на деревянные подставки высотой 30 мм. При хранении и перевозке многослойных панелей опоры ставят только под несущим слоем. При наличии выступающих элементов в нижней части панели устанавливают опоры на 20 мм больше их высоты. Кассеты с панелями размещают на ровных площадках с твердым основанием.

Дом из железобетоных панелей

Уже стало давней традицией возведение различных строительных объектов из таких конструкций, как стеновые ЖБИ панели, плиты перекрытия, фундаментные блоки. Сейчас появилась возможность построить дом из железобетонных материалов по специально разработанному проекту.

В сборном строительстве зданий особенно востребованы стеновые ЖБИ панели. Это сложные конструкции, обладающие высокой прочностью, звукоизоляцией, теплоэффективностью. Современные стеновые панели выпускаются в готовом виде, практически не требуют дополнительной декоративной отделки и придают зданию современный архитектурный стиль. По конструктивным особенностям стен сборное строительство делится на два вида: крупнопанельное и крупноблочное. В крупноблочных домах несущую и ограждающую функцию выполняет стена из блоков. В крупнопанельных зданиях несущей и ограждающей основой служат стеновые панели.

Преимущества крупнопанельного строительства

1. Быстрые темпы строительства.
2. Длительный эксплуатационный срок зданий.
3. Стойкость конструкций к статическим и динамическим нагрузкам.
4. Влагостойкость.
5. Универсальное применение плит для строительства объектов различного назначения.

Недостатки крупнопанельного строительства

1. Тяжелый вес (устраняется с помощью легких заполнителей).
2. Более низкая звуко- и теплоизоляция по сравнению с кирпичными домами.
3. Необходимость использования спецтехники для перевозки и установки.
4. Отсутствие возможности контроля износа строительных конструкций для раннего выявления и устранения дефекта.

Дома, построенные из стеновых ЖБИ панелей, обладают большой сопротивляемостью статическим и динамическим нагрузкам, а также стойкостью к действию физико-химических и биологических факторов.

Какие бывают виды монтажа стеновых ЖБИ панелей

Не смотря на быстрое развитие монолитного строительства, железобетонные изделия по-прежнему пользуются большим спросом на строительном рынке благодаря высоким эксплуатационным характеристикам. Монтаж стеновых панелей осуществляется различными способами, выбор которых определяется принципом сборки, видом оснастки и приспособлений, конструктивными особенностями сопряжения стеновых и перегородочных панелей. Монтаж стеновых ЖБИ панелей выполняют вертикальным способом с заделкой швов. Внутренние отделочные работы и установку технических коммуникаций проводят с учетом высокой прочности бетона и наличия армирующего устройства стеновых панелей.

Свободный монтаж

Свободный монтаж — установка панелей по рискам на перекрытиях. С помощью подкосов и угловых струбцинов, обеспечивается устойчивое положение и временное крепление отдельных панелей.

Фиксированный монтаж

Фиксированный монтаж (ограниченно-свободный) – установка с применением группового оснащения. Сначала выверяют базовые панели (поперечную и продольную) и жестко скрепляют их между собой постоянным соединением. После чего монтируют следующие поперечные панели. Элементы стен сразу ставят в вертикальное положение.

Замковой монтаж

Самофиксация – это способ монтажа с помощью замковых фиксаторов. Замковой метод подходит для панелей с фиксирующими деталями. В нижней части панели скрепляются фиксаторами штыревого типа, а в верхней части – замковыми фиксаторами.

Способ монтажа «на весу»

Наружные и внутренние панели стен устанавливают, затем стропуют в двух-четырех местах, в зависимости от величины конструкции с помощью гибких строп и различных траверс.

До установки несущих стеновых панелей определяют и фиксируют на этаже отметки нижнего края стеновых панелей (монтажный горизонт) и расстилают пластичный раствор цемента.

Монтаж наружных стеновых панелей начинают с отдаленной от крана панели, после чего устанавливают внутренние стены, а затем и панели наружной ближней к крану стены.

После установки на место стеновую панель выверяют свободным способом по нижнему основанию или фиксаторами (замковой способ). Далее выверяют вертикальное положение стеновой панели по внешней стороне.

Выверяют и подготавливают комплексное (групповое) оснащение для установки панелей и временное крепление. Затем монтируют внутренние панели. После монтажа базовых панелей ставят следующие рядовые панели. Они полностью фиксируются после установки смежных и примыкающих панелей продольных стен. Перед установкой следующей внутренней стеновой панели на ее месте расстилают бетонный раствор. После выверки панели, раствор бетона уплотняют с двух сторон.

Навесные панели многоэтажных домов устанавливают после сооружения несущих конструкций. Предварительно определяют положение сборных элементов согласно проекту.

Крупные панели ставят и совмещают в поперечном направлении. Стеновые панели выверяют по высоте. Сначала закрепляют торцевую часть панели по высоте, затем фиксируют нижний край панели и после этого контролируют вертикальное положение панели.

Наружные стеновые панели одноэтажных домов устанавливают на всю высоту здания. Самонесущие стеновые панели ставят внизу на фундаментные балки на слой раствора. Во всех последующих рядах панели монтируют одна на другую на слой бетонного раствора.

Маркировка стеновых панелей

Марка стеновых ЖБИ панелей имеет буквенно-цифровое обозначение с дефисами.

• Первый фрагмент символов обозначает тип панели и габариты: длина, высота (дм), толщина (см).
• Второй фрагмент указывает класс (марку) и вид бетона: Т — тяжелый бетон,  Л — легкий бетон, Я — автоклавный ячеистый бетон.
• Третий фрагмент маркировки содержит дополнительные сведения о характеристиках ЖБИ панелей: С — сейсмоустойчивость более 7 баллов, М – морозостойкость ниже -40°С. Показатели проницаемости: Н – нормальная, П — пониженная, О — особо низкая. В данную часть маркировки входят обозначения конструктивных особенностей стеновых панелей: форма; конфигурация торцевых зон, наличие, вид и местонахождение проемов; наличие и форма штрабы в части примыкания смежных конструкций, вид и расположение арматурных выпусков и закладных изделий, наличие арматуры для уменьшения нагрузки из-за неравномерной деформации основания (просадочный, набухающий, мерзлый, заторфованный, насыпной грунт).

Пример: ПС 240-300-14

• ПС –панель стеновая;
• 240 – длина;
• 300 – высота;
• 14 — ширина.

Цена и качество стеновых панелей

Прочность и долговечность стеновых ЖБИ панелей зависит от качества исходных материалов, соблюдения технологических правил и расчетов. Марка бетона для изготовления панелей подбирается соответственно техническим требованиям. Для наружного слоя используется 3 вида покрытия: по свежему бетону, по затвердевшему бетону и отделка плиткой.

Железобетонная продукция должна соответствовать документам ГОСТ и СНиП. В целях пожаробезопасности учитывается предел огнестойкости и распространения пламени по стене. Обязательно наличие гарантии качества на все виды выпускаемой продукции и оказываемых услуг.

Габариты и форма стеновых ЖБИ панелей, количество и величина проемов, толщина и устройство слоев определяются согласно проектной документации заказчика. Как правило, производители железобетонных изделий размещают на своих сайтах прайсы и калькуляторы, с помощью которых можно рассчитать стоимость стеновых панелей с учетом их габаритов, строения функциональной принадлежности. Следует также поинтересоваться стоимостью перевозки ЖБИ и погрузочно-разгрузочных работ.

Крупнопанельные технологии по-прежнему являются перспективным направлением в строительстве. Применение новых материалов, составов и конструктивных решений при производстве стеновых ЖБИ панелей позволяет оптимизировать строительный процесс и в конечном итоге сделать жилье более доступным, комфортным и безопасным.