Монолитная технология бетонирования сегодня активно применяется при возведении крупных объектов, таких как торговые центры, многоэтажные жилые и административные здания, терминалы, спортивные комплексы, а также для сооружения малоэтажного индивидуального жилья.
Что представляет собой несъёмная опалубка, и где она используется
Такая технология применяется давно. Внешне она мало чем отличается от съёмной: конструкция из арматуры и панелей, являющаяся формой для укладки монолитного железобетонного полотна.
После застывания раствора опалубка не разбирается, а остаётся как часть конструкции. Это значительно сокращает время работ и не требует затраты дополнительных сил на демонтаж. Оставляя опалубку, можно снизить риск повреждения готовой монолитной конструкции.
Неснимаемая опалубка ставится для заливки раствором оснований, а также стен и перекрытий. Ее используют в некоторых видах отделочных работ для создания бетонных колонн и арок.
Универсальная конструкция применяется для строительства высотных жилых комплексов и частных домов в несколько этажей.
Зачем необходимо армирование?
Безусловно, бетон имеет множество преимуществ. Он обладает большой прочностью и спокойно переносит перепады температур. Даже вода и мороз не могут ему повредить. Тем не менее его сопротивление растяжениям находится на крайне низком уровне. Здесь в игру вступает арматура. Она позволяет добиться повышенной прочности ЖМК и сократить расход бетона.
В теории в качестве материала для армирования можно использовать всё что угодно, даже стебли бамбука. На практике же применяется всего два вещества: композит и сталь. В первом случае — это целый комплекс материалов. В основе изделия могут лежать базальтовые или углеродные волокна. Они заливаются полимером. Композитная арматура имеет небольшой вес и не поддаётся коррозии.
Сталь имеет несравнимо большую механическую прочность, к тому же её стоимость относительно невелика. В процессе армирования железобетонных монолитных конструкций используются:
- уголки,
- швеллеры,
- двутавровые балки,
- гладкие и рифленые стержни.
При создании сложных строительных объектов в основе монолитной железобетонной конструкции укладываются металлические сетки.
Строительная арматура может иметь разную форму. Но в продаже чаще всего можно найти только стержневую. Рифлёные стальные стержни чаще всего используются при строительстве малоэтажных зданий. Низкая цена и хорошее сцепление с бетоном делают их очень привлекательными для потенциальных покупателей.
Стальные стержни, используемые при создании железобетонных монолитных конструкций, в большинстве случаев имеют толщину от 12 до 16 миллиметров. Они отлично защищают структуру от разрывов. Нагрузку, создаваемую при сжатии, компенсирует сам бетон.
Преимущества несъемной опалубки из стекломагнезитовых листов (СМЛ)
По оценкам строительных экспертов несъёмная опалубка c использованием СМЛ по простоте монтажа, долговечности, пожаробезопасности и звукоизолирующим свойствам занимает лидирующее положение среди остальных строительных технологий.
Преимущества опалубки на основе СМЛ:
- высокая огнестойкость;
- экологическая безопасность материала;
- возможность в заводских условиях получать панели, окрашенные в различные цвета.
Для работы по этой строительной технологии не нужна тяжёлые строительные машины, что позволяет сделать строительные работы более экономичными, но и даёт возможность вести строительство в ограниченном пространстве, например со сложными подъездами к стройплощадке.
Особенности технологии применения несъёмной опалубки этого типа
Стекломагнезитовых листы СМЛ несъемной опалубки делает поверхность стеновых панелей очень ровной. Панели можно резать или пилить, поэтому опалубка на их основе способна выполняться в любой форме. Так как стекломагнезитовых листы СМЛ остаются снаружи бетонного слоя, они служат также и дополнительной арматурой для стен, поэтому часто монтируются на оцинкованный профиль. Стены несъёмной опалубки соединяются традиционной стяжкой.
В том случае, если опалубка выполняется из СМ-листов, толщиной не менее 10 мм, внутрь её можно заливать лёгкие бетоны: такие как фибропенобетон со специальными добавками для армирования, и пенополистиролбетон. Такая конструкция не только остаётся очень прочной, но и сохраняет высокие теплотехнические качества материалов. Если в качестве наружной облицовки применить облицовочный кирпич, такой вариант конструкции будет достаточно экономичным, так как наружная отделка при этом не понадобится, а внутренняя будет сведена к минимуму за сёт гладкости СМЛ — панелей. СМЛ-панели практичны, удобны для работы, экологичны, и весьма экономичны.
Железобетонная опалубка
Для мелких изделий, как например трубы, ступени, формы заготовляются из котельного железа с соответствующими зажимами вкладышами. Железобетонная опалубка, имеющая вид железобетонных плит, уместна в том случае, если она остается затем в конструкции в качестве ее составного элемента. Так например, при устройстве набережной или башен облицовка может быть устроена из железобетонных плит (рис. 34) особого профиля, обеспечивающего связь их с телом стены. Изготовление опалубки производится либо непосредственно на месте сборки одновременно с заготовкой частей опалубки либо эта работа выполняется в особых мастерских, а на месте производится лишь сборка готовых элементов и установка подмостей.
Первый способ допустим только для работ небольшого объема или для неповторяющихся элементов: чаще опалубку элементов готовят в особых мастерских по точным чертежам на верстаках по шаблонам. Сборка опалубки на месте при условии заблаговременной заготовки ее элементов не представляет затруднений, а детали выполнения этой работы находятся в зависимости от вида конструкций. Сборке опалубки должна предшествовать точная разбивка всех будущих элементов сооружения на месте и поверка лировкой правильности уровня оснований.
Разбивка закрепляется забивкой гвоздей, прочерчиванием и т. п. Плотники и рабочие при сборке должно быть снабжены своего обычного инструмента веревками рогатками для подъема и поддержания частей опалубки.
Примерный порядок сборки опалубки для железобетонного ребристого крытия таков:
- устанавливают короба колонн, промежуточные стойки и делают расшивку подкосами;
- укладывают короба прогонов в гнезда колонн и подклинивают стойки под прогонами;
- укладывают короба промежуточных балок и ставят стойки под ними;
- расставляют кружала
- укладывают щиты опалубки.
В нижних точках опалубки колонн и стен необходимо составлять небольшие проемы (окна), позволяющие перед бетонированием убрать весь мусор из опалубленного пространства и зашиваемые до начала бетонирования.
Разборка опалубки должна производиться в строго определенном порядке в назначенные сроки с принятием всех мер против порчи бетона. Выдергивание гвоздей делается или молотком с развилкой или специальным ломиком-гвоздедером, облегчающим работу в тесных местах. Оборачиваемость опалубки, т. е. количество раз повторного применения, находится в зависимости от рациональности проектирования (стандартности элементов) и тщательности распалубливания. При рационально сконструированной опалубке и при правильном ведении работ можно считать нормальной шестикратную оборачиваемость различных опалубных щитов без добавления нового материала.
Крупнощитовая опалубка
Крупнощитовая переставная опалубка конструктивно во многом похожа на мелкощитовую. Основное отличие заключается в размере щитов, используемых для формирования опалубочной системы (максимальный размер щита: ширина – 2,4 м, высота – 3,0 м; вес одного элемента может достигать 400÷500 кг). Поэтому монтаж крупнощитовой опалубочной системы возможен только с применением грузоподъемного оборудования. Для изготовления ребер жесткости щитов используют стальной профиль повышенной прочности (от 64⨯64 мм до 114⨯114 мм). В комплект крупнощитовой разборно переставной опалубки кроме линейных щитов входят также угловые элементы, кронштейны подмостей и ограждений, крепежные замки, выравнивающие балки, стяжные болты, упоры, узкие доборные щиты различной ширины.
Сборка и демонтаж крупнощитовой переставной опалубки аналогичен опалубке мелкощитовой. Основным преимуществом этого вида является то, что для обустройства типовых стен нет необходимости соединять щиты по вертикали.
Наибольшей популярностью пользуется крупнощитовая опалубка “Peri” (Германия).
Особенности монолитного бетонирования с несъемной опалубкой
Монолитный бетон в несъемной опалубке – достаточно новая строительная технология, получающая все большее распространение. Чаще всего для осуществления такого строительства используется пенобетон. Это легкий ячеистый материал, получаемый в результате твердения смеси из вяжущего, песка, воды и пенообразователя. Структура пористая, поры закрытые, что обеспечивает достаточно высокую влагостойкость. В зависимости от вида используемой опалубки, применяют пенобетон различной плотности – D250-D800. Пенобетон должен быть хорошего качества, иначе застывшую внутри опалубки смесь заменить будет невозможно. Целесообразно приобретать готовый пенобетон у проверенных производителей. В его состав входят:
- Портландцемент марок М400 Д0 (без минеральных добавок) или М500 Д0 первой группы активности при пропаривании. Если партия цемента имеет вторую или третью группу активности, что можно выяснить только с помощью лабораторных испытаний, количество цемента в смеси увеличивают в соответствии с рекомендациями специалистов.
- Очищенный речной песок с модулем крупности 1-2,5 мм. Присутствие глины недопустимо, поскольку она снижает прочность затвердевшего пенобетона.
- Пена. Концентрат должен соответствовать типу генератора.
- Вода. Она должна быть чистой, а ее температура – соответствовать температуре пенообразователя.
Вид несъемной опалубки выбирается, в зависимости от этажности дома и климатических условий региона, в котором ведется строительство. Наиболее популярны:
- Несъемная кирпичная опалубка – наиболее надежный вариант, используемый даже в многоэтажном строительстве. Кирпич – прочный строительный материал, поэтому в этом случае берут теплоизоляционный пенобетон низкой плотности. Кирпичная кладка может выполнять роль двусторонней опалубки (колодцевая кладка) или односторонней. Во втором случае функции внутренней опалубки выполняет листовой материал высокой прочности и жесткости.
- Облегченный вариант. В этом случае используются листовые материалы – цементно-стружечные плиты, фанера, ОСП, влагостойкие и пожаростойкие листы ГВЛ.
- Специальные системы для несъемной опалубки из пенополистироловых пустотелых блоков. Строители их называют лего-блоки. Они не могут служить фасадной облицовкой, но обеспечивают прекрасные теплоизоляционные характеристики.
Одно из преимуществ строительства с несъемной опалубкой – возможность производить отделочные работы, не дожидаясь, пока пенобетон наберет марочную прочность.
С подвалом или без?
Ленточный фундамент позволяет обустроить подвал. В то же время, если необходимости в нем нет, можно сократить объем земляных и прочих работ и отказаться от строительства подвального помещения.
Принципиальной разницы в сооружении фундамента нет, подвал не влияет на прочность или несущую способность основания. Если принимается решение о создании подвала, увеличивается объем земляных работ и повышаются требования к утеплению ленты.
При создании мелкозаглубленного варианта ленты выкапывается котлован под подвал, не заходя под ленту. Пол и стены заливаются бетоном с армированием, устанавливается гидроизоляция и утеплитель.
Стойки для опалубки
По конструктивному решению монтаж может быть двух видов:
- с использованием конструкции на телескопических стойках;
- объемные стойки.
Объемные элементы применяются при значительной высоте этажа. Для жилого здания достаточно будет телескопических. Такие стойки состоят из трех элементов:
Схема телескопической стойки для опалубки
- унивилка;
- вертикальная опора;
- тренога.
Верхняя часть – унивилка, служит для крепления рабочей поверхности. В качестве второго названия используют «опорная вилка». Она изготавливается из металлической пластины толщиной 5 мм и четырех трубок квадратного сечения, приваренных по углам. Она предназначена для фиксации балок.
Тренога или юбка обеспечивает устойчивость стойки, удерживает ее в горизонтальном положении. Она же воспринимает часть динамических нагрузок при заливке плиты.
Для поддержания перекрытий толщиной менее 30 см (большая толщина для жилых домов нерациональна) рекомендуется приобретать стандартные стойки с открытой или закрытой резьбой (маркировка СТО, СТЗ). Стойки заводского производства выпускают следующих размеров:
- 170-310 см;
- 200-370 см;
- 240-420 см;
- 300-450 см.
Для строительства индивидуального жилого дома своими руками чаще всего достаточно типоразмера 170-310 см. Шаг установки принимают не более 150 см.
Из каких элементов формируется суммарная масса опалубки фундамента:
— Щиты. Опалубочные щиты – это главный элемент, влияющий на вес опалубочной системы. Для легких систем используются щиты, изготовленные из дерева, пластика или алюминия. Они обладают хорошим ресурсом, неплохой прочностью и могут устанавливаться вручную. В коммерческом строительстве, как правило, применяют щиты опалубки из стали. Их рабочий ресурс переваливает за 200 отливок и они способны справляться с самыми серьезными нагрузками, однако большая масса требует привлечение на объект подъемных кранов.
— Распорки и раскосы. Выполняют поддерживающие функции, обеспечивая неизменное пространственное положение щитов в процессе заливки и застывания бетона. Могут быть изготовлены из дерева либо металла.
— Крепежи. Различные стяжки, шкворни, хомуты, болты и саморезы также влияют на итоговый вес опалубки. Чем сложнее форма отливаемого фундамента и больше его габариты, тем больше требуется различных крепежных деталей.
Каковы требования к хорошей опалубке?
Несмотря на то, что существует множество опалубочных материалов, ниже приведены общие характеристики производительности для удовлетворения потребностей бетонной конструкции:
- Способен выдерживать мертвые и живые нагрузки.
- Сохраняя свою форму с адекватными подпорками и подтяжками.
- Суставы должны быть герметичными.
- Если опалубка съемная, процесс не должен повредить бетон.
- Многоразовый материал.
- Как можно легче.
- Материал опалубки не должен деформироваться или деформироваться.
При выборе опалубки важно учитывать тип бетона и температуру заливки, так как они влияют на оказываемое давление. Также опалубка должна выдерживать нагрузки мокрого и сухого бетона.
Опалубка требует таких конструкций, как опоры и стабилизаторы, чтобы избежать движения во время строительных процедур, и они называются опалубкой. Для обеспечения высокого качества при работе с бетоном необходимы квалифицированная рабочая сила и надлежащий надзор.
В следующих разделах представлен обзор некоторых распространенных опалубочных материалов.
Как сделать щитовую опалубку
Вопрос о том, как поставить короба, интересует каждого частного строителя. Общая последовательность действий (после разметки участка и подготовки подсыпки) складывается следующим образом:
- установка начинается с подготовки материала;
- проводится крепление при помощи сшивных планок;
- каждый элемент забивается в грунт таким образом, чтобы не оставалось щелей и зазоров. В качестве альтернативы можно использовать опорную доску;
- расположение проверяется отвесом и уровнем;
- все щиты фиксируются между собой при помощи крепежей и хомутов;
- дополнительно усиливаются углы, для повышения устойчивости устанавливаются распорки;
- на систему выкладывают плотную пленку из полиэтилена для изоляции раствора и недопущения преждевременного просачивания цементного молочка;
- выкладывается арматура;
- проводится заливка бетона.
С практикой установки и устройства опалубки можно ознакомиться на примере этого видео:
Основные характеристики железобетонных изделий
На сегодняшний день железобетон является одним из наиболее применяемых материалов в строительстве. Без него обходится редкая стройка даже частного дома, не говоря уже про многоэтажные жилые постройки, промышленные объекты, дороги, сооружения инфраструктуры. Расход материала даже на небольшой объект исчисляется десятками и сотнями тонн.
Причина такого распространения кроется в оптимальном сочетании целого ряда характеристик:
- Низкая стоимость. Исходные материалы (цемент, песок, щебень, металлическая арматура) стоят сравнительно недорого, а массовое производство делает цену на каждое конкретное ЖБИ минимально возможным. По сочетанию «физические свойства и стоимость» с железобетоном не может соперничать ни один другой материал. Кроме того, на производство одного ЖБИ требуется немного времени, а требования к квалификации рабочих невысоки. Технология изготовления позволяет устанавливать в заводских условиях элементы коммуникаций и выполнять определенную отделку.
- Стойкость к различным внешним воздействиям. Бетон маловосприимчив к перепадам температур, воздействию растворов щелочей и кислот, периодическому попаданию влаги. Это ограничивает необходимость основательной отделки. Стоит отметить, что большинство портовых сооружений, а так же плотины выполнены как раз из железобетона.
- Пожаростойкость. Пожар, пожалуй, самое страшное, что может приключиться с домом, и даже в этих условиях бетон имеет хорошие характеристики. Он не окисляется сам и защищает стальную арматуру, которая более восприимчива к сильному нагреву. При этом, важно понимать, что свои пределы тут есть, и после значительных нагревов стоит проверить структуру стен и оценить характер воздействия. Даже если внешних повреждений не обнаружено, это не значит, что при увеличении нагрузки или следующем сильном нагреве стенка или перекрытие не разрушатся быстрее назначенного срока.
- Превосходная технологичность. ЖБИ изготавливаются путем заливки бетонной смеси в формы, где предварительно была разложена арматура. Это дает возможность изготавливать изделия сложной конфигурации. Балконы сложных форм, лестничные пролеты, декоративные элементы – лучшее тому подтверждение. Причем, на практике может оказаться, что сложное изделие требует столько же трудозатрат и времени, сколько обычная плита. Различия заключаются больше в вопросе подготовки и окончательной обработки. В отличие от большинства других конструкционных элементов, железобетонные конструкции можно изготавливать непосредственно на месте, соорудив опалубку и подыскав поставщика бетонной смеси в миксере. Качество такой конструкции будет совсем не ниже заводской.
- Долгий срок службы. Со временем бетон лишь набирает прочность, отчего эксплуатационные свойства всей конструкции повышаются. Вечным его назвать невозможно, но прослужит он долго.
- Высокая скорость сборки. Установка готовой массивной плиты на порядок быстрее возведения кирпичной кладки и даже монтажа стены из пеноблоков. При хорошо организованной работе, большие дома растут на глазах. В качестве примера часто приводят опыт слаженного возведения тридцатитрехэтажного гостиничного здания в Китае, которое было осуществлено за двадцать четыре дня. Зачастую оказывается, что последующая отделка и прокладка коммуникаций, является гораздо более долгими.
- Прочность. ЖБИ успешно противостоят, как динамичным, так и статичным нагрузкам. Прочный, но хрупкий бетон оптимально сочетается с гибким каркасом из стальной арматуры. Железобетон успешно используют не только в возведении различных зданий, но и при изготовлении дорог, мостов, разнообразных инженерных систем.
И это при том, что каких-то серьезных недостатков не выявлено. С натяжкой к ним можно отнести только массивность ЖБИ и необходимость закладывания части запаса прочности на удержание собственного веса. Это компенсируется низкой стоимостью, и при повышенный вес вспоминают разве что инженеры при проектировании.
Такой набор характеристик приводит к тому, что объемы использования железобетона растут, а его альтернативы не существует и не предвидится.