Современное масштабное строительство требует применения такой эффективной технологии, как монолитное возведение конструкций. Бетон заливают в формы, создаваемые с помощью опалубки. На строительном рынке эта технология стала очень популярной. Теперь любое здание удается возводить быстро и сравнительно недорого.
Технология монолитного способа возведения объекта годится к применению и в условиях «домашнего» строительства, то есть для создания не слишком больших зданий. Хозяину такой новостройки удается и деньги сэкономить, и существенно упростить процесс реконструкции старого объекта.
В сфере применения технологии монолитного строительства особое место занимает изготовление межэтажных перекрытий. Они всегда востребованы при реконструкции и производстве ремонтных работ в особняках, в квартирах.
Какие бывают перекрытия между этажами
Эти конструкции делят на два основных типа.
Первый тип. Готовые плиты перекрытия. Они изначально готовы для установки.
Готовая плита перекрытия пустотная ПБ 104
Второй тип. Плиты, создаваемые путем использования различных материалов уже на месте.
Плиты первого типа обладают несомненными преимуществами. Устанавливать их очень просто. А недостатком, что касается выполнения монтажных работ, может считаться потребность в привлечении специальной техники. Да и сами плиты стоят дороговато. И еще, размеры таких стройматериалов довольно точные, они регламентируются ГОСТами. К тому же они тяжелые, так что необходимо создавать надежный фундамент.
Главным же недостатком может считаться возможность установки указанных плит непосредственно во время строительства, так что при выполнении работ по реконструкции здания они использоваться не могут.
Но если требуется изготовить перекрытие «на месте», целесообразно использовать различные подходящие материалы. Для установки перекрытий подходят:
- железо;
- дерево;
- глина на деревянном каркасе;
- комбинированные варианты.
Однако такие системы со временем начинают разрушаться, хотя могут прослужить десятки лет. На их целостность и надежность также негативно влияют условия использования и внешние факторы. Лишь только срок службы бетонных конструкций может считаться исключительным: в нормальных условиях такое перекрытие можно эксплуатировать свыше 50-ти лет.
Особенности технологии монолитного строительства
При возведении дома требуется установить перекрытие, причем прочное и надежное. Однако приходится учитывать, что:
- нет подходящего крана;
- размеры перекрытия предусмотрены нестандартные;
- бюджет строительства ограничен.
Тогда выбирается вариант создания монолитной конструкции. Строительные работы можно разделить на три взаимосвязанных этапа.
Первый этап. Проведение подготовительных работ.
Второй этап. Заливка бетона.
Третий этап. Доводка до готовности.
Планирование и подготовка
Планируя заливку бетонного перекрытия, прежде всего нужно запастись материалами в востребованных объёмах.
- Нужны деревянные доски. Их них будут создаваться строительные опалубки.
- Потребуется иметь металлические прутья, трубы. Это материалы для армирования.
- Необходимо приобрести все составляющие бетона:
- мешки с цементом;
- щебень;
- песок.
- Дальше определяется расчетная ширина запланированного перекрытия.
На заметку. Если бетон будет залит слоем, меньшим чем 12 см, значит, шумоизоляция такой конструкции окажется недостаточной, а прочность слабой. Домовладелец должен учитывать возможность проявления неприятных последствий.
Но для нежилого помещения толщины перекрытия в 12 см может хватить вполне. Для жилых же комнат толщина бетонного перекрытия может достигать максимум 15-ти см (превышение указанной толщины — это излишняя нагрузка на фундамент, к тому же более тонкие перекрытия способны надежно выполнять свое предназначение). Сразу же стоит запланировать установку дополнительной шумоизоляции.
К примеру, если размеры перекрытия будут составлять 300 см на 250 см, тогда основой запланированной конструкции становятся металлические балки. Их перекидывают от стены к стене. В качестве балки может быть использован швеллер, сгодится и б/у. Расстояние между такими балками должно быть 150 см. Таким образом формируется каркас, для создания которого будет задействовано 3 балки — две по краям, одна по центру. Можно приступать к оборудованию опалубки.
Формирование опалубки
Установка опалубки, когда используется технология монолитного строительства, — работа наиболее ответственная. Эта конструкция состоит из нескольких элементов:
- щитов;
- подпорок.
Чтобы изготовить деревянные щиты, потребуется использовать доски. Их толщина должна быть не менее 2-х см. Нарезаются доски востребованных размеров, сбиваются между собой. Здесь имеют значение точность и прочность, а не эстетика. Для создания опалубки обозначенных выше параметров потребуется 4 щита. Их размеры 150 см на 125 см. Тогда и опалубка будет создаваться без лишних усилий, и монтажные работы можно будет выполнить быстро, и производить демонтаж конструкции, когда придет время, удастся без особых проблем.
Опорами будут служить:
- деревянный брус;
- необходимой высоты доски.
К сведению. Опорой может стать любой материал, если он способен выдерживать вес бетона.
Для надежности нужно устанавливать на каждый щит хотя бы 6-8 опор. Но если удастся запастись более плотными опорами, можно будет использовать меньшее их число.
Консистенция бетона вязкая, но всё же жидкая. Заливка такого состава позволяет формировать ровное перекрытие. Но для этого на щиты, с их внутренних сторон, устанавливают тонкие фанеры. Тогда смесь не станет проливаться, сразу же сформируется достаточно ровная поверхность.
Учитывая, что каркас уже установлен, можно осуществить монтаж самой опалубки. Другими словами, опалубка должна быть установлена на расстоянии 4-5 см от нижнего края уже созданной конструкции из балок.
Установка щита для плит перекрытия
Опалубка установлена, можно приступать к армированию будущей конструкции. Ей придаётся жесткость именно этим способом. Армирующим материалом могут служить:
- мелкая сетка, предназначенная для надежного удерживания слоя штукатурки;
- подходящие железные трубы б/у;
- железный арматурный прут.
Сверху на опалубку укладывается сетка для штукатурки. Ее предназначение — дополнительно стягивать после заливки внутреннюю сторону. Тогда бетон не будет лопаться, а после осыпаться, причем его свойства смогут сохраниться очень долгий период.
Теперь можно разрезать на секции железные трубы. Их диаметр может быть разным. Главное, чтобы куски имели размеры от 140 см до 150 см. Выбор размера будет зависеть от реальных расстояний между балками. Дальше их приваривают к уже установленным железным балкам. Шаг — 60 см. Получается решетка.
Потребуется установить металлические пруты параллельно балкам. Пруты прикручивают к приваренным трубам, к их нижней части. Это делается не случайно. Армировать желательно нижние слои бетона, так как именно на эти зоны приходится наибольшее давление.
Прикручивают пруты друг от друга на расстоянии от 15 см до 20 см. Чтобы вязать, потребуется сталистая мягкая проволока. Прутья можно проварить электросваркой, это как вариант. Но такая работа займет массу времени, а на выходе получится соединение недостаточной прочности.
После выполнения всех перечисленных работ можно считать армирование завершенным.
Правила заливки бетона в подготовленную форму
Для изготовления бетона потребуется соблюдение такой пропорции:
- щебень — 1 ведро;
- цемент — 1 ведро;
- песок — 2 ведра.
Если возникает потребность в изготовлении плит перекрытия больших размеров, щебень целесообразно заменить на керамзит. Тогда вес конструкции значительно снизится. Однако стоит такой материал дорого, так что для изготовления небольших изделий целесообразно приобрести щебень, это сравнительно дешевый материал, хотя и тяжелый.
Состав в бетономешалке смешивается, добавляется вода, получается раствор. Заливка на начальной стадии потребует применения раствора в более разжиженном состоянии. Своей консистенцией он напоминает сливки. Таким раствором выполняется «проливание». Обозначенный залив в опалубку бетонного раствора становится первым. Указанная консистенция дает возможность заполнить каждую внутреннюю щель и полость.
Дмитрий Кузнецов
Автор статьи: главный редактор проекта, эксперт по ремонту.
Задать вопрос
Важно! Не стоит при заливке совершать резкое выливание и удары. Необходимо выливать раствор неторопливо, равномерно, тогда в опалубке не будут образовываться перекосы. После «проливания» (подготовки первого слоя) состав следует «пошевелить». Для этого используются подходящие инструменты — лопата и пр. Работа производится без резких ударов. Тогда выходят воздушные пузыри, а образовавшиеся раковины закрываются.
Теперь следует повторить операцию — долить бетонную массу, чтобы уровень достиг 9-10 см. До расчетного уровня толщины плиты должен оставаться зазор от 2-х см до 3-х см. Бетону нужно дать время «схватиться». Это примерно 24-48 часов. Дальше можно приступать к завершающему этапу заливки.
Цены на цемент М500
Заливка верхнего слоя плиты
По намеченному уровню устанавливаются «маячки». На завершающем этапе производится заливка раствором, замешанным в следующих пропорциях:
- цемент — 1 ведро;
- песок — 3 ведра;
- щебень — не нужен;
- вода — до достижения средней густоты.
Маячки для армирование
Следует устанавливать «маячки» по той длине, что имеет расстояние 150 см. Здесь учитывается ширина правила, которое будет использовано. Заливка сопровождается единовременным вытягиванием и выравниванием пола, чтобы образовалась гладкая поверхность. Как раз для этого и предназначено правило. Используют неспешные поступательные движения, направляя инструмент из стороны в сторону.
С целью повышения прочности еще нужно будет в верхний слой заложить сетку для штукатурки. Тогда усилится жесткость, бетон не будет лопаться. Так делается бетонное перекрытие. Остается дождаться, когда бетон нормально застынет.
Нужно учитывать. У этого состава есть одна существенная особенность: при застывании раствора выделяется много тепла. И еще, больше влаги — крепче бетон.
Так что после первоначального застывания потребуется еще одну-две недели регулярно смачивать застывшую конструкцию. На плиту указанных размеров выливают каждый раз 2-3 ведра воды. В жаркую погоду такую процедуру пропускать никак нельзя, так как цементный раствор в результате быстрого высыхания может растрескаться.
Как делаются самовыравнивающие полы
Самовыравнивающиеся полы
После окончательного высыхания плита должна выглядеть идеально ровной, гладкой, аккуратной. Поэтому целесообразно приобрести так называемые самовыравнивающиеся полы, после чего залить поверхность плиты дополнительно.
Первый этап. Вскрывается пол.
Второй этап. Подготавливается грунтовочный состав. Смесь разводится.
Третий этап. Состав заливается сверху.
В этом случае нужно учитывать такие факторы.
Во-первых, необходимо использовать тот объём воды, который обозначен в инструкции.
Во-вторых, потребуется специальный валик с шипами. Это инструмент для разглаживания состава. Тогда вылитая масса не только будет равномерно распределена по поверхности, но и выйдут наружу пузырьки воздуха.
Следует понимать. Смесь по поверхности пола разглаживается равномерно. Если ее выгрузить на одно место, самостоятельно она не выровняется.
Для покрытия плиты изначально обозначенной квадратуры будет достаточно 3-х мешков смеси. Тогда удастся создать покрытие в 0,3 см. Далее пол обретает идеальную гладкость. Прежде нужно подождать, когда бетон высохнет, а после должен полностью высохнуть этот финишный состав. Период отвердения обозначает производитель.
Правила снятия опалубки
После последнего выливания должно пройти не менее недели. Попутно соблюдаются простейшие меры безопасности. Если щит свалится на голову, мастер или хозяин могут запросто попасть в больницу.
Так завершается строительство указанного перекрытия. Потребуется затратить время: от планирования работ до момента, когда будет получена готовая плита, если не учитывать период окончательного застывания, пройдет 4-5 дней. Окажется нелишним взаимное содействие двух-трех человек.
Затраты на то, чтобы изготовить плиты самостоятельно, будут состоять лишь из стоимости компонентов бетона и металлических деталей б/у. Здесь придется учитывать, что потребуются некоторые финансовые затраты на установку и монтаж. А вот привлечь бригаду строителей означает повысить стоимость конструкции в 3 раза.
Нужно понимать значение армирования и не экономить на нем. А металл можно выгодно купить у тех организаций, что сами приобретают металлолом.
Особенности укладки бетонной стяжки пола, читайте здесь.
Видео: Изготовление плиты перекрытия самостоятельно:
В практике отечественного массового промышленного и гражданского строительства примерно 90-95 % бетонных и железобетонных конструкций возводят с применением разборно-переставных опалубок. Эти опалубки обладают универсальностью при бетонировании различных типов конструкций с разными размерами. Помимо разборно-переставной достаточно часто применяют объемно-переставные, скользящие, блочные, несъемные опалубки.
На строительные объекты опалубку доставляют комплектами, в состав которых входят: набор щитов, элементы крепления, поддерживающие и вспомогательные устройства. Устанавливают и разбирают опалубки в соответствии с технологической документацией специальные звенья опалубщиков или опалубщики комплексных бригад, имеющие смежные профессии. Принимают смонтированную опалубку мастер или прораб.
Опорные части опалубки размещают на основании, исключающем их просадку. По окончании монтажа проверяют правильность установки несущих, поддерживающих и крепежных элементов, а так же щитов опалубки. Поверхность опалубки перед укладкой бетонной смеси покрывают специальной смазкой.
Выполнение опалубочных работ должно производиться в соответствии с проектом, который включает в себя схему организации работ по устройству монолитной конструкции, маркировочные чертежи, график производства работ с указанием количества комплектов опалубки и ее оборачиваемости. Маркировочный чертеж представляет собой схему опалубливаемой поверхности с указанными элементами опалубки. На схеме опалубочных работ указывается расстановка грузоподъемных механизмов, места складирования и укрупнительной сборки, очередность установки элементов опалубки. Необходимые операции, количественно-квалификационный состав рабочих при устройстве опалубок может быть ориентировочно назначен в соответствии с таблицей:
Таблица — Операции при устройстве опалубки
Ниже изложена технология устройства наиболее часто применяемых в практике строительства опалубочных систем, среди которых лидирующее место, как было отмечено выше, принадлежит разборно-переставным.
Разборно-переставные инвентарные опалубки универсальны и могут использоваться для бетонирования различных конструкций.
Опалубку ленточных фундаментов устанавливают до начала бетонирования, за исключением опалубки выступов и углублений по верху фундамента, которую устанавливают в процессе бетонирования. В начале, как правило, устанавливают и раскрепляют инвентарными подкосами маячные стойки и щиты по наружному периметру фундамента через каждые 3-4 метра по углам и местам пересечения. Расстояние между маячными щитами кратно ширине или длине щитов. Одновременно устанавливают подмости. Затем схватками и скрутками крепят остальные щиты. После этого монтируют опалубку по внутреннему периметру. Начиная с высоты 1,6 м от основания фундамента, работы ведут с инвентарных лесов и настилов, сооружаемых снаружи и внутри фундамента.
Технологическая последовательность устройства ленточного фундамента представлена на рис. 7.
Рис 7. Схема установки опалубки ленточного фундамента:
а-маячных щитов; б – схваток; в – остальных элементов опалубки: 1 – временные распорки; 2 – подкос; 3 – якорь; 4 – маячные щиты; 5 – стяжки; 6 – инвентарные щиты
Опалубку ступенчатых фундаментов стаканного типа устанавливают из пар закладных и накладных щитов (рис. 8). В каждом ярусе закладные щиты вставляют между накладными (накрывными) и полученный короб стягивают тяжами или скруткой, которые воспринимают боковое давление бетонной смеси. Стакан образуют с помощью специальной опалубки – пустотообразователя в форме усеченной пирамиды, который устанавливают на верхний короб, с по- мощью опорных брусьев.
Рис.8. Опалубка ступенчатых фундаментов стаканного типа под колонны: а – из щитов на сшивных планках: 1 –закладной щит; 2 – накладной щит; 3 – опалубка- пустотообразователь; 4 – опорный брус; 5 – тяж (скрутка); б – из инвентарных щитов: 1
– угловые щиты опалубки; 2 – схватки; 3 – опалубка верха ступени; 4 – стаканообразователь; 5 — флажки
Монтаж инвентарной опалубки начинают с установки монтажных уголков и угловых щитов. К нижним схваткам щиты крепят натяжными струбцинами, а между собой — скобами. После установки опалубки подколонника навешивают схватки второго яруса и устанавливают опалубку второго яруса аналогично.
В обоих случаях опалубка может быть деревянной, металлической, комбинированной (металлический каркас и щит из бакелизированной фанеры) .
Монолитные колонны и перекрытия, в том числе и в монолитном домостроении, сегодня возводят так же в основном в разборно-переставной мелкощитовой опалубке (ЦНИИОМТП, Мева, Дока, НОЕ, Утикор, Далли, Пери, Тиссен, Каплок и др.). Такие системы, как правило, состоят из опалубочных листов или щитов многослойной фанеры, крепежных элементов и поддерживающих (несущих) устройств в виде стоек и балок. (рис. 9-13)
Рис. 9. VARIOGT 24 Опалубка для колонн ба- лочно-ригельная
Непрерывно изменяющиеся прямоугольные и квадратные пересечения, непрерывно регулируемые до 80 см.x 120 см.
Стандартизированная каждая линия горизонтального крепления имеет только две стягиваемые детали, взятые из стандартной программы VARIO Прочная, спроектированная для давления свежеприготовленной бетонной смеси 100 кН/м², пригодная для более высокого давления бетонаРис. 10. LICO Опалубка для колонн на универсальных щитах:
Практичная, эргономичные детали облегчают использование и снижают время опалубливания;
Гибкая — высота трех различных элементов Сочетается с квадратными и прямоугольными пересе- чениями колонны в 5 см.шагами от 20 см. x 20 см. до 60 см.x 60 см.; свыше 60 см. с дополнительными стяжкамиРис. 11. MULTIFLEX Балочная опалубка для перекрытия:
Высокая несущая способность, большие пролеты уменьшают количество деталей
Экономичная, зависит от толщины стены, необходимо несколько балок и стоекРис. 12. SKYDECK панельно-щитовая опалубка из алюминия:
Быстрая, ранняя распалубка с системой падающей головки позволяет снять опалубку уже через сутки (в зависимости от толщины перекрытия и класса бетона).
Легковесная, все детали сделаны из алюминия; вес рам и балок менее 16 кг.
Эффективная с систематической последовательной сборкой, необходимы стойки для перекрытияРис.13. Опалубка перекрытия, система модульных столов:
Готовая к использованию, предварительно собранная потолочная опалубка с длиной от 4,00 м. до 5,00 м., шириной 2,15 м. или 2,65 м.
Быстродвижущаяся- от яруса к ярусу в горизонтальном положении с вилкой механизма подъема
Практичная, складные стойки перекрытий для движения под балками
Опалубку колонн собирают из деревянных, металлических и комбинированных щитов (рис. 9, 10, 14, 15)
Рис. 14. Опалубка колонн из деревянных щитов на сшивных планках Деревянную опалубку, как правило, собирают из щитов на сшивных планках. Короб, образованный щитами, охватывают деревянными или металлическими хомутами, скрепленными клиньями. Металлические инвентарные щиты или панели обычно навешиваются на арматурные каркасы, прикрепляемыми к арматуре и стягиваются так же тяжами или хомутами. При высоте колонн до 3 метров целесообразно использовать опалубочный щит на полную высоту с поперечными ребрами. При высоте более 3 метров, густом армировании или небольшом поперечном сечении один из щитов верхних ярусов устанавливают только после окончания бетонирования нижних ярусов.
Рис. 15. Опалубка колонн на угловых элементах Для точной установки опалубки и простоты ее разборки нижний короб можно опереть на деревянную раму. Через каждые 2-3 метра по высоте колонны (при ее высоте более 5 метров) устраивают подмости или рабочие площадки, на уровне которых в опалубке устраивают отверстия (окна) размеров 50х50 см для подачи и уплотнения бетонной смеси.
После выверки вертикальности положения опалубки и регулировки отметки низа ее закрепляют растяжками или другими приспособлениями для обеспечения пространственной устойчивости.
Опалубка балок обычно состоит из 2-х боковых щитов и днища, вставляемого между ними. Боковые щиты снизу крепят прижимными элементами (досками в деревянной опалубке), сверху боковые щиты удерживают поперечными схватками или опалубкой перекрытия при высоте балок до 45 см, при большей высоте – боковые щиты дополнительно скрепляют стяжками (рис. 16).
Рис. 16. Поперечное сечение короба балок при наличии и при отсутствии плиты над балкой Металлическая опалубка включает раздвижные струбцины (рис. 17), которые позволяют изменять размеры поперечного сечения прогонов и балок.
Рис. 17. Конструкция опалубки ригельной балки: а) балочная раздвижная струбцина; б) Опалубка на базе элементов системы NOE H20
На высоте опалубка балок, прогонов и перекрытий поддерживается в проектном положении конструкцией стоек и балок, называемой лесами.
Поддерживающие леса состоят из стоек, прогонов, раскосов и лаг, бывают поэтажными и сквозными. Первые чаще применяются при высоте этажа до 6 м. Инвентарные стойки (рис.18,19) могут быть цельными, телескопическими (Мева Дек, NOE, Утинор и др.) сборными. Для обеспечения пространственной жесткости стойки устанавливаются на треноги (рис. 18д) или объединяются горизонтальными связями в пространственные конструкции (рис.19).
Рис. 18. Элементы балочной опалубки перекрытия:
а – общий вид; б – стойка; в – четырехходовая головка (унивилка); г – фиксация балок в головке; д — тренога
Рис. 19. Телескопические стойки, рама для крепления стоек Инвентарные стойки для регулировки опорной системы имеет винтовые домкраты и, как правило, три вида съемных головок: вильчатая головка (рис. 20 а), падающая головка (рис. 20 б), опорная головка (рис. 20 в).
Рис.20. Виды съемных головок: а – вильчатая; б – падающая; в — опорная
Вильчатая позволяет установить в ней одну или (и) две главные несущие балки. Падающая позволяет убрать часть стоек и балок при наборе бетоном достаточной прочности. Падающая головка при нажатии на специальный рычаг опускается до 10 см, при этом другие стойки и балки не убираются. Опорные головки поддерживают опалубочную систему до разпалубливания. Их можно опустить на 1-2 см, что дает возможность сначала оценить состояние опалубки, а потом достаточно легко произвести разпалубливание.
Возможно так же применение телескопических стоек, состоящих из 2х труб, входящих одна в другую. Во внутренней имеются сквозные отверстия, в которые вставляется стальной штырь (рис. 19).
В комплекте лесов могут быть раздвижные ригели (доборные балки) для обеспечения необходимого строительного подъема (рис. 21).
Несущие балки современных опалубочных систем могут быть деревянными (ЦНИИОМТП, Тиссен, Мева Дек, НОЕ, Далли, Пери) или металлическими (Утинор, Каплок, NOE). Наибольшее распространение нашла деревянная клееная балка Н20 (рис.22а-г), в виде двутавра с выпуклой стенкой и достаточно широкими поясами.
Металлические балки выполняются из алюминиевых сплавов (рис. 22д).
Рис. 21. МD-Доборная балка опалубки перекрытий MevaDekРис. 22. Виды балок перекрытия:
а – сечение балки Н20; б – Размеры балки ; в – крепление балок; г – деревянные балка системы Пери (VT 20K со сплошной стенкой с прочными металлическими защитными колпачками на концах и GT 24 Решетчатая); д – алюминиевая балка MD-Главная балка MevaDek
Опалубку плоских перекрытий собирают на стоечных или (реже) сплошных лесах (рис. 23,24). При стоечных лесах используют инвентарные щиты, укладываемые по балкам и прогонам (деревянная опалубка — см. рис 19 а) или раздвижным ригелям (стальная опалубка – рис.25). Шаг стоек обычно равен 12001500 мм. Интервал между балками и раздвижными ригелями от 500 мм до 1200 мм.
Для устройства перекрытий применяют и крупнощитовую столовую опалубку фирмы Пери (см рис. 13).
Рис. 23. Опалубка перекрытий на объемных стойкахРис. 24. Модульная система NOEdeck с падающей головкой.
Система состоит из оцинкованных опорных стоек, стальных оцинкованных падающих головок, продольных балок из алюминиевого сплава и алюминиевых щитов с интегрированной ламинированной фанерой
Опалубку ребристых перекрытий начинают с установки днища прогонов и балок в вырезы колонн и их крепления. Под опалубку днища подставляют инвентарные стойки и раскрепляют их. После выверки проектного положения днища балок в вырезы опалубки колонн устанавливают боковые щиты опалубки балок. После установки опалубки балок окончательно раскрепляют поддерживающие стойки в двух взаимно перпендикулярных направлениях.
Разновидностью ребристого перекрытия является кессонная конструкция, у которой ребра, расположенные в нижней части, взаимно перпендикулярны (рис. 25а) и однонаправленные перекрытия (рис. 25б). Монолитную структуру формируют с помощью опалубки из пластмассы. Это формы размером 74х80 см и высотой 20-40 см. Их располагают на небольшом расстоянии друг от друга (по осям 80х80 см), для того чтобы образовались полости для бетонирования монолитных балок, прошедших армирование и расположенных взаимно перпендикулярно друг к другу.
Рис. 25. Пустотообразующая съемная опалубка:
а — кессонных перекрытий; б — однонаправленных перекрытий
Опалубку стен и перегородок собирают, как правило, из крупноразмерных щитов, которые поставляются в комплекте со стяжными болтами, схватками, регулируемыми подкосами или растяжками (рис. 26).
Сначала устанавливают опалубку с одной стороны, а затем после монтажа арматуры и закладных деталей с другой (возможен первоначальный монтаж арматуры, а затем установка опалубки). При стенах (перегородках) толщиной менее 250 мм опалубку второй стороны, как правило, монтируют в процессе бетонирования поярусно, с высотой каждого яруса не более 1,5 м. Иногда
опалубку предварительно собирают в панель на всю ширину стены. Подают такие панели краном. Первоначально устанавливают внутреннюю панель и фиксируют ее положение подкосами и распорками. Затем закрепляют наружную панель. При высоте стен более 3,6 м опалубку устанавливают в несколько ярусов, опирая каждый следующий ярус либо на нижележащий, либо на специальные анкеры, забетонированные в стене.
Рис. 26. Модульные опалубки стен:
а – крупнощитовая; б – мелкощитовая; в – элементы опалубки
Сегодня для бетонирования стен большой высоты (до 9,6 м) применяют высокопрочные модульные рамные опалубки, балочно-ригельные системы (PERI) позволяют возводить стены высотой до 12 м (рис.27а,б); достаточно протяженные тоннели так же можно возводить при помощи модульной опалубки VARIOKIT (рис.27в).
Рис. 27. Подъемно-переставные системы вертикально-перемещаемые:
а – система PERI CB 240 / CB 160; б Самоподъемная гидравлическая опалубка для ядер жесткости зданий от ГК «ПромСтройКонтракт»; горизонтально-перемещаемые: в опалубка для тоннелей PERI VARIOKIT
Подъемно-переставная гидравлическая опалубка (рис. 27) состоит из вертикально закрепленных к стене направляющих, по которым опалубка передвигается вверх с помощью гидроцилиндров. После подъема опалубки и ее расклинивания направляющая подтягивается вверх и процесс подъема опалубки можно повторить. Формообразующая поверхность – стандартная опалубка.
Объемно-переставная опалубка (рис. 28) применяется для одновременного бетонирования поперечных несущих стен и перекрытий. Такая опалубка состоит из П-образных или Г-образных секций, которые при соединении образуют тоннели в поперечном (объемно-переставная) или продольном (тоннельная) направлениях.
Рис. 28. Объемно-переставная горизонтально перемещаемая опалубка:
а – Гобразная секция; б – П-образная секция; в переставная секция (разрез;) г – общий вид в процессе монтажа: 1 – опалубка маяков; 2 – центральная вставка; 3 – Г-образный щит; 4 — распалубочный винт; 5 – шарнирный распалубочный механизм; 6 – регулируемый подкос; 7 — винтовой домкрат; 8 – катки; 9 – подмости торцевых стен; 10 – щит торцевой стены
Объемно-переставная опалубка снабжена системой механических (реже гидравлических) домкратов (для установки, выверки и распалубливания), катучими опорами (для перемещения секций при монтаже и демонтаже) и системой раскосов и механизмов (для обеспечения пространственной жесткости и легкого отрыва опалубки от бетона). Для извлечения опалубки предусматриваются отверстия в перекрытиях, открытые фасады, позже заполняемые энергоэффективными материалами или бетонируемые поперечные стены после перемещения опалубки на следующую ячейку.
Опалубочный блок из готовых секций устанавливается на направляющие из швеллеров, по которым их можно перемещать. В качестве маяков используются цоколи стен высотой 150-200 мм и выпуски арматуры на 300-400 мм из предыдущего этажа. Домкратами выверяют горизонтальность верхней палубы, а подкосами и струбцинами – вертикальность боковых панелей.
После установки тоннеля армируют каркасами стены на всю высоту этажа и устанавливают торцевые наружные щиты на специальные консольные подмости и крепят щиты телескопическими наклонными стойками. Оконные и дверные проемы образуют проемообразователями. Затем арматурные каркасы укладывают на перекрытия, соединяя их с арматурой стен и производят бетонирование.
Скользящая опалубка (рис. 29,30, 31) при перемещении по высоте не отделяется от бетонируемой поверхности, а скользит по ней, перемещаясь в процессе бетонирования при помощи подъемных устройств (гидродомкратов).
Рис. 29. Конструктивная схема скользящей опалубки: а — общий вид; б — сечение:
1 – щит скользящей опалубки; 2 – домкратная рама; 3 – домкрат; 4 – домкратный стержень; 5 – верхняя внутренняя рабочая площадка; 6 – верхняя наружная рабочая площадка; 7 – нижняя внутренняя рабочая площадка; 8 – нижняя наружная рабочая площадка; 9 – проем в монолитной железобетонной стене для опирания перекрытия; 10 – дверной или оконный проем в монолитной железобетонной стене
Есть много типов скользящей опалубки, но во всех случаях ее основными элементами являются домкратные стержни, домкратные рамы, опирающиеся на стержни, опалубочные щиты, прикрепленные, как правило, в 2 яруса к домкратным рамам, рабочий пол, подвесные подмости.
Рис. 30. Односторонняя скользящая система SCS
Опалубочные щиты имеют высоту 1,1-1,2 м, охватывают бетонируемое сооружение по наружному и внутреннему контурам. Для уменьшения сил трения щитам придают конусность 1/5001/700 высоты щита (уширение книзу; расстояние вверху между щитами на 10-12 мм меньше, чем внизу).
Домкратные рамы с опорными (домкратными) стержнями из стали диаметром 22-28 мм и длиной до 6 м устанавливают с шагом 1,2-2 м (при бетонировании стен, например). Для подъема скользящей опалубки применяют гидравлические и электромеханические домкраты. Для предотвращения сцепления домкратного стержня с бетоном к основанию домкрата присоединяется специальная защитная трубка, обнимающая домкратный стержень. За один цикл работы домкрат поднимается на 20-30мм.
При технологических и других перерывах в бетонировании для предотвращения сцепления бетона с опалубкой домкраты включают в режиме «шаг на месте».
Одним из основных условий качественного бетонирования является строгое соблюдение горизонтальности рабочего пола опалубки, что достигается равномерным и синхронным перемещением домкратов.
Скорость бетонирования в скользящей опалубке достигает 3м/сут при непрерывном 3-х сменном режиме работы.
Рис. 31. Рельсовая скользящая опалубка RCS
Катучая опалубка (горизонтально перемещаемая) служит для бетонирования цилиндрических сводов, перекрытий, тоннелей. Если бетонируемые поверхности гладкие, она делается с опорами постоянной высоты и перекатывается на тележках с одной позиции бетонирования к другой, при наличии ребер, диафрагм, выступающих поясов опоры делаются подъемно-опускными (рис. 32,33).
Рис. 32. Туннель Лимерик, Ирландия :
слева опалубка в положении при бетонировании; справа — опалубка отодвинута и готова для перемещения.Рис. 33. Катучая опалубка для бетонирования проходных каналов:
1 – рама наружной опалубки; 2 – складывающаяся металлическая рама внутренней опалубки; 3 – механизм для распалубки и приведения опалубки в транспортное положение; 4 – опорная доска; 5 – каток
Блочная неразъемная опалубка (рис. 34) применяется для возведения унифицированных фундаментов, ростверков и других отдельно-стоящих конструкций. Работы по устройству фундаментов под колонны выполняются в следующей последовательности:
- на подготовленное основание укладывают арматурные элементы подколонной части фундамента и готовят поверхности блок-формы;
- механизированным способом устанавливают блок-форму и выверяют ее;
- устанавливают и закрепляют регулировочными винтами вкладыш (в зависимости от высоты подколонника – до или после бетонирования нижней его плиты);
- укладывают бетонную смесь;
- через 1,5-2 часа после бетонирования вкладыш удаляют с помощью крана;
- домкраты переставляют под угловые упоры формы и включают попарно по диагонали. Когда форма приподнята на 60-100 мм, ее снимают кранами.
Рис. 34. Неразъемная блок-форма фундаментов:
1 — монтажные петли, 2 — форма подколонника, 3— кронштейны для упора домкратов, 4 — форма ступени
Разъемную блочную опалубку (рис. 35) монтируют из щитов разборнопереставной опалубки с применением кранов. Бетон в форме выдерживают от 2-х до 8-ми часов.
Рис. 35. Общий вид разъемной блок-формы:
1 — щиты опалубки ступеней, 2 — панели подколонника, 3 — крепежные элементы, 4 — схваты,
Пневматическая опалубка изготавливается из резинотканевых или других прочных материалов и является разновидностью разборно-переставных опалубочных систем.
В практике строительства известны пневматические опалубки воздухоопорного типа и пневмокаркасные. Схемы и принцип действия представлены на рис. 36.
Рис. 36. Принцип действия и конструктивные схемы пневматических опалубок для возведения:
а — воздухоопорных; б — пневмокаркасных; в оболочек складчатого типа, г — цилиндрических емкостей, д — купольных покрытий, е — покрытий шедового типа;
1 — пневмоопалубка, 2 — цоколь фундамента, 3 — воздухонагнетатель, 4 — свайные фундаменты, 5 — стены, 6 — скользящая опалубка
Первые применяют для возведения куполов, сводов, оболочек, цилиндрических емкостей, линейно-протяженных сооружений большого диаметра и т.п.
конструкций. (рис. 36в-е). В этом случае пневмоопалубка повторяет форму будущего бетонного, армо-стеклоцементного сооружения. Проектные габариты пневмоопалубки обеспечиваются сжатым воздухом, подаваемым в ее внутренний объем в течение всего периода возведения сооружений.
Вторые, имеющие различную форму (цилиндры, торы и т.п.), напрягаются сжатым воздухом единожды и могут применяться не только как опалубочные формы, но и в качестве пустотообразователей для устройства монолитных энергоэффективных конструкций.
Полотнища воздухоопорной опалубки герметично закрепляют к основанию, напрягают сжатым воздухом, армируют и наносят мелкозернистую бетонную (песчаную) смесь. По достижении бетоном проектной прочности производится распалубливание конструкции путем отключения воздухоподающих агрегатов. Примерное конструктивно-технологическое решение купола, возводимого на пневмоопалубке представлено на рис.37.
Рис. 37. Схема устройства монолитного купола на пневмоопалубке
Известны два способа возведения сооружений с применением воздухоопорных опалубок: статический и динамический.
При статическом способе песчано-бетонная смесь наносится на приведенную в проектное положение пневмоопалубку.
Динамический характеризуется подъемом опалубки в проектное положение вместе с уложенными арматурой и бетонном. Более подробно технология возведения монолитных зданий и сооружений рассмотрена в учебном пособии .
Распалубка конструкций (рис 38) выполняется после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность поверхности, кромок, углов при снятии опалубки. Сроки набора прочности зависят от режима твердения и класса бетона, вида цемента и конструктивных особенностей бетонируемых элементов.
Рис. 38. Распалубливание колонны
Несущие элементы опалубки снимают по достижении бетоном прочности, обеспечивающей необходимую несущую способность конструкции. Если фактическая нагрузка не элементы конструкции будет менее 70 % от расчетной, то распалубочная прочность (в % от проектной) должна быть:
- для элементов пролетом до 2 м – 50%;
- для элементов пролетом до 6 м – 70%;
- для элементов пролетом более 6 м и конструкций с напрягаемой арматурой – 80%.
Если фактическая нагрузка составляет более 70%, то несущие элементы опалубки удаляют по достижении бетоном 100% проектной прочности.
При наличии несущих сварных армокаркасов опалубку снимают при достижении 25% прочности.
При снятии опалубки междуэтажных перекрытий под балками и прогонами оставляют так называемые стойки безопасности на расстоянии не более трех метров друг от друга.
Опускание (раскружаливание) лесов, поддерживающих опалубку сводов, арок, бункеров, перекрытий и т.п., а также балочных конструкций пролетом более 8 м должно предшествовать разборке опалубки и производиться постепенно. Раскружаливание осуществляют ослаблением клиньев, выпуском песка из цилиндра, опускание домкратных винтов или иным способом в зависимости от конструктивных особенностей опалубки.
Для демонтажа опалубки используют комплект ломиков, гаечные и специальные ключи.
Крупнощитовая опалубка снимается кранами.
Распалубливание следует вести аккуратно и тщательно, чтобы исключить повреждений опалубки и забетонированной поверхности, в последовательности, обратной сборке опалубки.
После снятия опалубки возможны некоторые дефекты монолитной конструкции (раковины, неровности, наплывы), которые рекомендуют исправлять в раннем возрасте бетона. Мелкие дефекты устраняют затиркой цементным раствором; большие заделывают мелкозернистой бетонной смесью того же класса, что и бетон конструкции. Предварительно срубают вручную или с использованием пневматических инструментов наплывы и неровности.
Скрытые раковины и пустоты, резко снижающие водонепроницаемость конструкций устраняют инъецированием в них цементных или полимерноцементных растворов. Для этого в местах дефектов бурят шпуры, вставляют в них стальные трубки и под давлением закачивают раствор.
При грубых нарушениях (недостаточное уплотнение, неправильный подбор состава, нарушение технологии производства работ и т.п.) возможна замена изготовляемой конструкции.
В последнее время в монолитном домостроении стали широко использоваться энергоэффективные несъемные опалубки. Основными материалами для них стали вспененный экструдированный пенополистерол, фибробетон, прессованные щепоцементные плиты, высокопрочный пенополиуретан.
На строительном рынке сегодня присутствуют два вида несъемной опалубки. Первый состоит из специальных щитов для бетонирования стен и перекрытий (рис.39). Пространство между щитами заполняется арматурными элементами и бетонной смесью. Наиболее известны несъемные опалубки под маркой PLASTBAU ( Пластбау) – Швейцария, VELOX (Велокс) – Австрия, Eltomation (Эльтоматьон)– Голландия, система Фортмастер – Италия и ряд других. Такие опалубки устанавливаются по технологии, аналогичной разборнопереставным опалубкам .
Рис. 39. Несъемные панели и плиты перекрытий:
а — щепоцементная плита VELOX; б — панели и плиты перекрытий Plastbau
Ко второму виду несъёмных опалубок относятся довольно крупные пустотелые блоки, из которых собираются стены и перекрытия (рис.40). После монтажа блоков яруса или участка они армируются и заполняются бетонной смесью. В этом случае бетонное ядро обеспечивает прочность конструкции, а лёгкая оболочка блоков – необходимую теплоизоляцию. К таким опалубкам относятся блоки Дюрисол из щепы хвойных деревьев и портландцемента (рис. 40а), Изодом 2000 (Россия) из специального строительного пенополистирола (рис. 40б), YTONGгазобетонные блоки (рис. 40г), бетонные блоки Lammi (рис 40в,д), блоки из высокопрочного полиуретана и др.
Рис. 40. Блочная несъемная опалубка:
а — строительные блоки Durisol; б – пенополистирольные стеновые блоки Изодом; в – теп лоизоляционные блоки Lammi; г газобетонные блоки пазогребневые D500 Ytong; д — формующие блоки перегородок Lammi
Стеновая несъемная опалубка PLASTBAU (рис. 39б,41,42) состоит из двух пенополистирольных плит, объединённых между собой внутренним арматурным каркасом. Конструкция опалубки позволяет изготавливать монолитные железобетонные стены с любой степенью армирования. Есть плиты для устройства перекрытий (рис. 41б) и перегородок (рис.42)
Рис. 41. Несъемная опалубка PLASTBAU:
а — для несущих стен: 1. наружная пенополистирольная плита; 2. внутренняя пенополистирольная плита.
б – для перекрытий: ребристое перекрытие, созданное с использованием несъемной опалубки: 1 несъемная опалубка перекрытия; 2 оцинкованный стальной U-профиль; 3 железобетонные ребра перекрытия; 4 железобетонная плита перекрытия; 5 рабочая арматура ребер; 6 арматура плиты.Рис. 42. Конструкция перегородок системы PLASTBAU (ПЛАСТБАУ):
1 -направляющая на потолке; 2 направляющая на полу; 3 стальные полосы усиления угла и дверного проема перегородок; 4 перфорированный U-профиль; 5 стальные полосы для крепления направляющей на потолке; 6 винты крепления; 7 стальные профили, размещенные в элементах перекрытия.Рис. 43. Перемещение элементов опалубки стен и перекрытий вручную
Перемещение и установка щитов и блоков несъёмной пенополистирольной опалубки выполняется вручную (рис.43). Так, например, стандартная панель PLASTBAU выпускается шириной 1200 мм, а высотой 2850 мм (до пяты перекрытия) и 3150 мм или 4200 (до бетонного защитного ребра обвязочного пояса), её вес равен 22 кг. Крепление панелей между собой осуществляется за счёт пазов в панелях с помощью металлической проволоки. Сами панели вяжутся к арматурным выпускам.
Стандартные размеры щепоцементных плит VELOX (Велокс) 2000х500 мм при толщине 25, 35, 50 и 75 мм (основная плита 2000х500х35 мм, вес 28 кг) (рис.39.а, 44). В качестве наружного элемента используется плита VELOX с приклеенным на цементном растворе эффективным утеплителем (пенополистиролом). Причем слой утеплителя находится внутри – между наружной плитой опалубки и бетоном. Размеры плиты 2000х500х135 мм.
Рис. 44. Виды щепоцементных плит VELOX
Между собой плиты крепятся проволочными хомутами. Проектные размеры обеспечиваются стяжками. Плиты необходимо устанавливать так, чтобы стяжки внешних и внутренних плит взаимно не совпадали (монтаж начинают с одной целой и одной половинной плиты). Стяжки устанавливают сверху и снизу плит. Первоначально выставляются и закрепляются внутренние плиты, затем наружные (рис. 45). Обычно устанавливают ярус опалубки по всем внешним и внутренним стенам и заполняют его бетоном на высоту 400-450 мм. Утеплитель монтируется с наружной плитой (рис. 46).
Рис. 45. Технологическая последовательность установки первого яруса плит VELOX
- Опалубка серии WS однослойная плита для наружных и внутренних стен
- Опалубка серии WSD – однослойная плита повышенной прочности для наружных и внутренних стен
- Опалубка серии WSL однослойная плита, усиленная деревянными рейками, для монолитной плиты перекрытия (WSL25) и полос откосов оконных проемов (WSL-50)
- Опалубка серии WSL-75 – однослойная плита, усиленная деревянными рейками, для возведения самонесущих перегородок.
Рис. 46. Конструкция стены в несъемной опалубке из щепоцементных плит
Плиты “Green Board” (фирма Eltomation) состоят из древесной шерсти (65%), портландцемента (29%) минерализатора – силиката натрия (1%) и воды (5%). В составе фибролита древесная шерсть придаёт плитам качества древесины с достаточно хорошей теплоизоляцией, а портландцемент водостоек и морозоустойчив, что позволяет говорить о прочности и долговечности плит (рис. 47).
Работы по устройству конструкций в несъёмной опалубке начинаются с установки и крепления анкерными болтами горизонтальных направляющих на ширину заливки бетона. Затем к горизонтальным направляющим саморезами устанавливаются вертикальные стойки, которые между собой крепятся вставками. В первую очередь устанавливаются наружные плиты, далее – внутренние. Бетонирование может выполняться тяжёлым и лёгким бетоном (кроме пенополистиролбетона из-за низкой адгезии плит к бетону). Укладку бетонной смеси производят по периметру стен послойно на высоту 500 мм, что на 100 м ниже верхней грани плиты (при стандартной высоте 600 мм).
Популярной системой монолитного строительства из пенополистирола является «Изодом», из полистиролбетона — «Симпролит». В основу обеих технологий положено использование стеновых блоков со сквозными полостями. Из блоков монтируется ограждающая конструкция, заполняется арматурой и бетоном. В итоге внутри стены образуется каркас из колонн и перемычек, несущая способность которого определяется маркой бетона и сечением арматуры.
Рис. 47. Внешний вид плит Green Board Рис. 48. Блоки из пенополистирола
«Изодом» – это несъёмная опалубка в виде блоков, каждый из которых представляет собой две пластины из специального строительного пенополистирола, соединенного перемычками из того же материала, устанавливаются вручную, имеют полости (пазы) для армирования (рис.40б, 48).
Верхняя и нижняя полости блоков снабжены специальными замками сложной формы, подобно сборке в «Лего» (рис. 49).
На внутренней поверхности все блоки имеют пазы в форме «Ласточкин хвост», что обеспечивает надёжность соединения бетонной смеси с опалубкой.
Толщина возводимых конструкций:
- блок 25МСО – 25 см, из которых 15 см – бетон, 10 (5+5) см пенополистерол;
- блок 25СМР – 25 см, из которых 15 см – бетон, 10 (5+5) см пенополистерол;
- блоки 30 и 35МСР – 25 см, из которых 15 или 20 см – бетон, 10 (5+5) и 15 (5+5) см – пенополистерол.
Рис. 49. Конструкция стены в несъемной опалубке из элементов типа «Изодом»
Несъемная опалубка «Симпролит» (рис.50) из пенополистиролбетона позволяет получить теплые и одновременно паропроницаемые стены. В составе пенополистиролбетон, кроме цемента, воды и пенополистирольных гранул, присутствуют также и гидрофобизаторы, благодаря которым материал практически не впитывает воду. Марка бетона «Симпролит» может быть от D150 до D1000. Для возведения стен по данной технологии применяются марки D200 и D300. В строительстве используются стеновые блоки размером 600×300×190 мм и перегородочные блоки размером 600×190×120 мм.
У стеновых блоков имеются сквозные вертикальные отверстия, одно из которых по центру.
Рис. 50. Легкие стеновые Симпролит-блоки (не более 7 кг)
В эти отверстия для увеличения теплоизоляционных свойств блока вставляются вкладыши из пенополистирола.
При укладке блоки укладываются на цементное молочко. В соответствие с проектом в опалубку устанавливается горизонтальная и вертикальная арматура. Оставшиеся пустоты заполняются бетоном так, чтобы холодные швы оставались внутри блока. Сборно-монолитное перекрытие сооружают на предварительно выполненном армированном поясе.
Достоинством технологии «Симпролит» является паропроницаемость стен и их огнестойкость.
Рис. 51. Внешний вид блоков Durisol
Щепоцементные блоки Durisol (Дюрисол) являются несъемной опалубкой вертикальных строительных конструкций: несущих наружных стен, внутренних несущих стен, перегородок. Строительные блоки (рис.40а) устанавли-
вают друг на друга со смещением в половину блока на предварительно выравненный фундамент без применения связующих строительных растворов в четыре ряда, после чего полости блоков заполняют бетонной смесью, предварительно установив металлические стержни диаметром 8 мм. Затем устанавливают следующие четыре ряда и процесс повторяется. Каждый ряд блоков устанавливается на торчащую из нижнего ряда вертикальную арматуру и вновь укладывают продольную арматуру. В результате внутри щепоцементной стены получается монолитная бетонная решетка с мощными вертикальными несущими столбами и горизонтальными рядными перемычками (рис.52).
Стандартные рядные блоки (N) имеют длину 500 мм и высоту 250 мм, вес от 6 до 15 кг. Толщина, в зависимости от назначения, для различных серий равна 100,150, 220, 250, 300 и 375 мм. Помимо стандартных блоков, в типоразмер каждой серии входят универсальные (U) (для формирования углов и проёмов) и дополнительные (EA) (доборные) – для дополнения размера, длины с целью обеспечения перевязки швов. Есть блоки для внешних стен с уже встроенными утеплительными вкладышами из пенополистирола (рис. 51).
Рис. 52. Конструкция стены в несъемной опалубке из щепоцементных блоков
В наименовании блоков цифры, следующие за буквенным обозначении серии, указывают соответственно: габаритную толщину блока, ширину внутренней полости блока (толщину внутреннего каркаса после укладки бетонной смеси).
Например, тип DM 15/9 означает, что габаритная толщина блока 15 см, ширина внутренней полости бетонирования – 9 см; тип DM 22/15 – габаритная толщина 22 см, внутренняя полость под бетонирование – 15 см.
Опалубка серии:
- DM – для возведения внутренних несущих стен и перегородок
- DSs – для наружных стен со встроенными теплоизоляционными вкладышами;
- DMi – с повышенной плотностью материала для внутренних несущих и наружных стен;
- DSi – с высокими акустическими характеристиками для шумоизоляционных конструкций.
Теплоизоляционные блоки «Lammi» (рис. 53) состоят из полых бетонных оболочек и закреплённого штифтами между ними слоя пенополистирола. Блоки укладываются без применения раствора, конструкция армируется, теплоизоляционные стыки уплотняются полиуретановой пеной. В конце процесса полости конструкции полностью заполняются бетонной массой.
Также имеются блоки формовые (рис. 53б) и блоки для перегородок (рис. 40д).
Рис. 53. Блоки системы «Lammi»:
а – теплоизоляционные блоки; б – формовые блоки
По материалам: Разработка технологической карты на монолитные работы : учеб.-метод. пособие / А. Н. Василенко, Д.А. Казаков, И.Е. Спивак, А.Н. Ткаченко; Воронеж. гос. техн. ун-т. Воронеж, 2017
Бетон и опалубка связаны между собой как сиамские близнецы. Даже те железобетонные изделия, которые мы привыкли видеть без всякой опалубки были «зачаты» и родились именно из опалубки. В опалубке бетон созревает набирает прочность, превращается в готовое изделие. Качество опалубки во многом определяет качество плиты, сваи, колонны, фундаментного блока и многих других железобетонных изделий.
Слово «опалубка» производное от слова «палуба», которую при строительстве корабля необходимо «опалубить» — накрыть настилом из досок. Сегодня палубу корабля часто накрывают прочными стальными листами. В опалубке для бетона дерево также в большинстве случаем меняют на прочную фанеру или стальные листы или формы. Главный враг металлических форм — вибрация, которая используется для уплотнения свежеуложенного бетона. Виброобработка необходима при производстве подавляющего большинства железобетонных изделий. Не меньше вреда форме приносит сам бетон, который прочно приклеивается к стальной поверхности и при ее очистке отрывается вместе с металлом.
Я попытался вспомнить железобетонную конструкцию, которая не прошла бы в своем развитии стадию опалубки — получилось не очень. Есть «безопалубочная» технология изготовления пустотных плит перекрытия. Я бы назвал ее условно безопалубочной. У нее, если внимательно приглядеться, даже две опалубки. Первая — экструдер (картинка слева), который виброформованием придает плите необходимую форму и размеры. Вторая — теплая дорожка (своеобразная палуба), на которой под «ватным» одеялом отформованная плита созревает и «выпекается».
В настоящее время предприятия строительной индустрии предлагают сотни видов железобетонных изделий. Мы уже поняли, что существует и сотни видов опалубки — для каждого изделия своя опалубка. Если же перейти к конструкции опалубки, число вариантов сократится на два порядка, но все равно останется достаточно большим. Здесь и традиционная щитовая опалубка для возведения стен и достаточно экзотическая надувная для строительства купольных домов.
У съемной опалубки есть одно несомненное преимущество — ее можно использовать несколько раз. После схватывания бетона такая опалубка снимается, очищается от остатков бетона, и используется повторно. Число таких повторных использований (оборот опалубки) зависит от износа опалубки при каждом использовании, и может меняться от единицы (одноразовая опалубка) до нескольких сотен (многоразовая опалубка).
Здесь уместно сравнение с одеждой, которую мы с вами носим. Чулки (опалубка для ног) приходится менять часто, а сапоги (утепленная опалубка для ног) получается менять реже. Причем сапоги мы иногда ремонтируем.Такая же картина с опалубкой — ее тоже можно ремонтировать. Для понимания на картинке справа одноразовая съемная опалубка для колонн. После схватывания бетона картон разрезается и утилизируется. Белый элемент внутри опалубки это пенопласт. Еще более простой вариант бетонирования колонны в опалубку из ткани вы можете посмотреть в этом видео.
ОПАЛУБКА ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЙ
В рамках настоящей статьи нас прежде всего интересует опалубка для перекрытий, одного из важнейших конструктивных элементов зданий и сооружений. Число конструктивных вариантов опалубки перекрытий уже не больше двух десятков. Все эти варианты удобно разделить на три группы: съемная опалубка, несъемная опалубка и комбинированная — съемно-несъемная опалубка.
Самая известная съемная опалубка для перекрытий — палубочная (схема слева). Основной формообразующий и несущий элемент такой опалубки — палуба, состоящая из балок и фанеры или щитов. В России, как правило для устройства палубы используется фанера (обычная, ламинированная, бакелитовая), в Европе фанера (реже) и деревянные щиты (часто). В российских реалиях именно палуба определяет качество перекрытия — чистота поверхности, горизонтальность, перекрываемый пролет.
В многоэтажном монолитном домостроение для устройства палубы за редким исключением используют ламинированную фанеру. В частном домостроении дорогую фанеру часто меняют на обычные доски, застеленные полиэтиленовой пленкой. После разборки опалубки доски используются по прямому назначению — крыша, пол, забор и пр.
Справа фотография, которая в свое время вызвала у меня много вопросов. На этой фотографии палуба для испанского перекрытия. Обратите внимание — о качестве поверхности в испанской опалубке говорить не приходится. Как же так — подумал я — неужели испанских строителей не заботит качество поверхности перекрытия.
Конечно заботит. Но испанских строителей больше заботит проблема снижения веса монолитного перекрытия, сокращения расхода бетона, уменьшения стоимости конечного изделия. Для этого испанские и другие европейские строители придумали, и очень часто устанавливают на палубу различные пустотообразователи как съемные (картинка слева), так и такие, которые остаются в теле бетона на всю оставшуюся жизнь.
Последний вариант и дал мне основание для того, чтобы назвать такую опалубку съемно-несъемной. В качестве несъемных вкладышей европейцы очень часто используют пенопласт (картинка справа). Я надеюсь вы обратили внимание на то, что при наличии пустотообразователей качество поверхности палубы уже решающего значения не имеет.
Не знаю как у вас, но у меня вызывает массу вопросов практически полное отсутствие таких технологий в России. Пенопласта у нас полно. Если боимся Хромой лошади ничто не мешает заменить пенопласт на безопасный газобетон, которого в стране более чем достаточно. В результате (европейские данные) расход бетона сократится на 40-50%, расход арматуры на 30-40%. Как результат снизится стоимость возводимых строений, в том числе жилых домов.
НЕСЪЕМНАЯ ОПАЛУБКА
При первом знакомстве с такой опалубкой возникает резонный вопрос, а зачем она вообще нужна. Ясно, что такая опалубка стоит денег. Если ее оставить в строительной конструкции, стоимость такой конструкции точно увеличится. Понятно, что взамен несъемности должна появиться выгода. Несъемность пенопласта и газобетона на картинках выше в качестве выгоды дает снижение расходы бетона, арматуры, веса и пр. Это прямая выгода.
Но выгода может быть и косвенной. Такой косвенной выгодой или выгодами при устройстве перекрытий могут стать сокращение сроков монтажа, снижение веса отдельных монтаж элементов, включение опалубки в силовую конструкцию перекрытия. Часто прямые и косвенные выгоды плотно перемешиваются в одной конструкции. Одной из таких «перемешанных» строительных конструкций стали часторебристые сборно-монолитные перекрытия, которые Европа придумала в начале 20-го века. В 30-х годах прошлого века такие перекрытия появились и в СССР.
Венцом развития технологии сборно-монолитных перекрытий в Европе стала разработка бетонной балки с треугольными арматурными каркасами в качестве основного элемента армирования. Такие балки применяются в Европе и мире повсеместно с различными вариантами заполнителей межбалочного пространства (пустотообразователей). Вес погонного метра балки такой балки 13-15 кг.
Европейская конструкторская мысль сосредоточила свои усилия на совершенствовании конструкции элементов для заполнения межблочного пространства. В момент создания сборно-монолитной опалубки для перекрытий это были ящики и блоки. Сегодня для этой цели используются всякого рода вкладыши из пенопласта, пластмассы, прессованной древесины, листового металла и пр.
Совершенствование конструкции европейских вкладышей позволило создать сборно-монолитные перекрытия, в которых балка несъемной опалубки отсутствует. Перекрытия формируются непосредственно в блоках. Я называю такие перекрытия безбалочными. Обратите внимание — здесь отсутствует сварной каркас, характерный для балочных перекрытий.
Во второй половине 20-го века в Европе появился вариант бетонной балки без треугольного каркаса, но с предварительным напряжением арматуры каркаса. Такая балка стала прочнее, но в угоду прочности пришлось пожертвовать весом — погонный метр преднапряженной балки весит 25-45 кг. Перемещать и монтировать такие тяжелые балки вручную достаточно сложно — приходится использовать кран.
В России балки подобного типа предлагает французская компания RECTOR. Сложности монтажа балок компания тщательно скрывала. Попробуйте набрать в любом поисковике фразу «монтаж балок перекрытия РЕКТОР». Ни одной фотографии, ни одной ссылки. В конце 2019 года компания покинула Россию. Очевидно, что одной из причин этого стало появление на рынке наших перекрытий АТЛАНТ.
С ростом длины перекрываемых пролетов конструкция преднапряженной балки усложняется. Растет вес и погонного метра таких балок.
Конструкция нашего первого сборно-монолитного перекрытия МАРКО-СТАНДАРТ во многом повторяла, конструкцию польских перекрытий ТЕРИВА. Такие же бетонные балки. Только блоки из полистиролбетона стали существенно легче польских бетонных блоков.
Кратного снижения веса балок сборно-монолитного российского перекрытия удалось добиться в результате изобретения в 2012 году тонкостенной стальной профильной балки, вес погонного метра которой одномоментно снизился в три с лишним раза. С использование таких балок впервые в практике мирового сборно-монолитного строительства удалось перекрыть пролеты до 12 м. Перекрытия получили имя МАРКО-ПРОФИЛЬ. Европа отстала на шаг. Россияне начали пользоваться мобильными строительными телефонами, а старушка Европа продолжает накручивать дисковые.
Блоки для комплектации перекрытий остались прежними «старыми» — специальной формы с заплечиками в нижней части. Необходимость использования блоков специальной формы существенно сдерживала продвижение прогрессивной технологии в регионы.
Отказаться от «старых» блоков удалось в 2019 году в результате изобретения перекрытия МАРКО-УНИВЕРСАЛ, специальных профиль основания которого позволил использовать для комплектации перекрытий любые или почти любые строительные блоки. А почти любых блоков в регионах достаточно много. Это и газобетон, и керамзитобетон, и другие блоки, длина которых больше 500 мм. Европа отстала на два шага.
Третьим шагом отставания для Европы стала разработка специалистами нашей компании профиля АТЛАНТ, который превратил профиль-опалубку в профиль арматуру. В результате в работу по созданию несущей силовой конструкции перекрытия включились все 319 мм2 площади поперечного сечения прочного стального профиля перекрытия. Для понимания 319 мм2 — это площадь четырех прутков арматуры диаметром 10 мм.
Появление в конструкции «новой» арматуры позволило снизить толщину перекрытия и его собственный вес. Перекрытие нового поколения стало значительно элегантнее. В России появился строительный смартфон.
В этом месте имеет смысл поставить многоточие. Какой станет несъемная опалубка МАРКО — покажет будущее.
Валерий Мартынюк, автор технологии МАРКО, директор по развитию компании МАРКО.