Понятие о железобетонных изделиях и их классификация

Железобетоном называют материал, в котором соединены в единое целое стальная арматура и бетон. Появление железобетона было вызвано тем, что бетон имеет низкую прочность при растяжении и из него нельзя изготовлять конструкции, работающие при больших растягивающих напряжениях. В железобетоне арматуру располагают так, чтобы она воспринимала растягивающие усилия, а сжимающие усилия передавались на бетон. Это обеспечивает высокую прочность материала при сжатии и растяжении. Совместная работа арматуры и бетона обусловливается хорошим сцеплением между ними и приблизительно одинаковыми температурными коэффициентами линейного расширения. Бетон предохраняет арматуру от коррозии.
Широкое применение в строительстве получили сборные железобетонные детали и конструкции, изготовляемые на заводах или полигонах и доставляемые на стройки в готовом виде, а также монолитные конструкции, возводимые непосредственно на строительной площадке. Широкое применение сборного железобетона повысило производительность труда в строительстве более чем в три раза. Это было достигнуто благодаря тому, что применение крупноразмерных железобетонных элементов позволило основную часть работ по возведению зданий и сооружений перенести на завод с высокомеханизированным технологическим процессом.
Сборные железобетонные детали отличаются высоким качеством и долговечностью, не требуют специального ухода во время эксплуатации; их использование ускоряет строительство, уменьшает его трудоемкость, сокращает расход леса, так как отпадает необходимость в устройстве подмостей, опалубки, и металла (по сравнению со стальными конструкциями); упрощает производство работ в зимний период. Однако сборные железобетонные изделия отличаются значительным весом и размерами, что требует специализированного транспорта при их перевозке и грузоподъемных средств при монтаже. Снижение веса сборных железобетонных деталей - важная научно-техническая задача.
Сборные железобетонные изделия классифицируют по виду армирования, плотности и виду бетона, внутреннему строению, назначению и области применения. По виду армирования различают изделия с обычным армированием и предварительно напряженным. В строительстве пока широко используют изделия с обычным армированием, но с каждым годом расширяется применение предварительно напряженных изделий.
Армирование бетона стальными стержнями,  сетками и каркасами не предохраняет, конструкции, работающие на изгиб или растяжение, от образования трещин, так как предельная растяжимость бетона в 5-6 раз меньше, чем стали. Поэтому в обычном железобетоне задолго до разрушения, появляются трещины и возникает опасность коррозии арматуры под действием влаги и газов. Это часто не позволяет использовать полностью несущую способность арматуры, делает нерациональным применение арматуры из высокопрочной проволоки.
В предварительно напряженном железобетоне арматуру предварительно растягивают, а  после изготовления конструкции и затвердения бетона ее освобождают от натяжения. При этом арматура сокращается и вызывает сжатие бетона. В результате предельная растяжимость бетона в конструкции под действием эксплуатационной нагрузки как бы увеличивается, так как деформации от предварительного сжатия суммируются с деформациями растяжения. Предварительное напряжение арматуры не только предупреждает появление трещин в бетоне растянутой зоны конструкции, но позволяет сократить расход арматуры, используя высокопрочные сталь и бетон, снизить вес железобетонных конструкций, повысить их трещиностойкость и долговечность.
В зависимости от проектных требований железобетонные изделия изготовляют из бетонов разной плотности: тяжелого, облегченного, легкого и особо легкого. Для элементов каркаса зданий используют детали из тяжелого бетона, для ограждающих конструкций - из легкого бетона. Для изготовления железобетонных изделий используют различные виды бетона: цементные тяжелые и легкие бетоны, силикатные, ячеистые, химически стойкие, декоративные и другие виды бетонов. Разнообразие применяемых в строительстве бетонов позволяет выпускать сборные железобетонные изделия и конструкции самого различного назначения.
По внутреннему строению железобетонные изделия могут быть сплошными, пустотелыми и комбинирован­ными, включающими элементы из других материалов. Изделия могут состоять из одного вида бетона - однослойные, из различных видов бетона - многослойные. В последнем случае иногда также применяют сочетание бетона с другими материалами, например теплоизоляционными или отделочными.                                          
Железобетонные изделия одного вида  могут включать несколько типоразмеров, например стеновой блок может быть основной, угловой, подоконный и т. д. Изделия одного типоразмера в зависимости от армирования, различия в закладных деталях и монтажных отверстиях подразделяются на марки.
По назначению сборные железобетонные изделия делят на изделия: для жилых, общественных, промышленных зданий, для сооружений сельскохозяйственного и гидротехнического строительства. Они должны быть типовыми, что позволяет организовать их массовое произ­водство, и унифицированными, что обеспечивает возможность их применения в зданиях и сооружениях различного назначения.
Изделия должны иметь максимальную степень заводской готовности. Комбинированные или составные изделия должны выпускаться в законченном, собранном и полностью укомплектованном виде, например панели ограждающих конструкций поставляют на строительную площадку со вставленными оконными блоками, с готовой наружной отделкой и внутренней поверхностью стен, подготовленной под оклейку обоями.
Высокая степень готовности достигается при применении объемных элементов, каждый из которых представляет собой готовую комнату, часть квартиры или санитарный узел. На заводах в специальных машинах формуют объемные элементы, затем выполняют отделочные работы, устанавливают окна и двери, производят монтаж электро- и санитарно-технического оборудования. Работы на строительной площадке сводятся к установке блоков и соединению инженерных сетей.