Лекции по «Строительным конструкциям транспортных сооружений» осенний семестр

ЗДАНИЯ ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА.

Одно из направлений индустриализации строительства - применение монолитного железобетона, при этом по сравнению со сборными конструкциями экономится до 25% металла и до 15% цемента. В сборно-монолитных конструкциях повторяющиеся элементы монтируют сборными, сложные узлы монолитные.

Несущий остов монолитных зданий представляет собой неразрезные элементы стен, колонн, ригелей и плит перекрытий, связанных в одно целое и выполненных из легкого бетона толщиной 300-500 мм в сочетании с несущим слоем тяжелого бетона толщиной не менее 160 мм.
Главное в монолитном домостроении —это опалубка.
Опалубки могут быть крупнощитовыми и мелкощитовыми, также они разнятся по способу извлечения из застывшего монолита. В частности, опалубки бывают вертикально и горизонтально извлекаемые, тоннельные, скользящие и другие. Кроме того, бывают одноразовые опалубки, сделанные из древесно-стружечных, теплоизоляционных или дру-гих материалов, которые застывают вместе с бетоном, и остаются в монолитных стенах.
На заре монолитного строительства опалубка была, как правило, одноразовой. Ее сколачивали из необструганных досок, заливали в опалубку бетонный раствор, а затем доски отрывали от застывшей монолитной стены. Позже процесс немного усовершенст-вовали: стали сколачивать дощатые щиты, которых хватало на несколько раз. Теперь на рынке в широком ассортименте представлены различные типы опалубок, в том числе, многофункциональные конструкции.
Опалубку, предназначенную для строительства монолитных зданий, выпускают различной формы, из металла или пластика. Любая опалубочная конструкция сос-тоит из особо жесткого каркаса и палубы. Форма палубы обуславливает форму моно-литной конструкции. Пластиковая опалубка имеет ряд преимуществ. Одним из главных достоинств пластика является его легкий вес, и то, что одни и те же конст-руктивные элементы опалубки годятся для заливки стен, колонн, межэтажных перекры-тий, балок и других несущих опор и конструкций здания.
Не менее распространена металлическая опалубка. В частности опалубочные щиты изготавливают из алюминиевого профиля и стальных комплектующих. Металлические щиты нередко обшивают многослойной влагостойкой фанерой, а места соединения с каркасом обрабатывают герметиком. По оценкам экспертов, наладить производство металлической опалубки проще, чем пластиковой, поэтому она широко представлена на отечественном рынке. Несмотря на высокие прочност-ные свойства металлической опалубки и другие преимущества, в среднем, она стоит дешевле пластиковой.
Несъемная опалубка – ее сооружают из теплоизоляционных материалов. Принцип возве-дения подобных строений в целом такой же, как и при строительстве «обычных» монолит-ных домов, но есть свои особенности. К плюсом можно отнести скорость строительства объекта: ведь опалубку не надо снимать, также не требуются временные и материальные затраты на теплоизоляцию здания. Кроме того, снижаются затраты на фундамент, поско-льку теплоизоляционный каркас имеет небольшой вес. Однако у «теплоизоляционно-монолитных» зданий имеются недостатки. «Легкое» здание с относительно слабым фун-даментом не способно выдерживать больших нагрузок, а значит, речь не идет о строи-тельстве серийных многоквартирных домов.
Отдельные модули опалубки можно соединять в различные формы таким образом, чтобы внутри «конструктора» оставались узкие полости. В них устанавливают арматуру и заливают бетонный раствор. А когда бетон просыхает, опалубку снимают с готовых моно-литных стен, после чего опалубку устанавливают для сооружения следующей стены или перекрытия.
Для того чтобы конструкция соответствовала строительным нормам, «заливные» стены и перекрытия необходимо надежно состыковать между собой. Для этой цели при сооружении стены длинные прутья арматуры выводят за границы опалубки: арматура получается длинней, чем подготовленный к заливке участок стены. В результате из гото-вого монолита торчат длинные металлические прутья. Их основания аккуратно «обора-чивают» специальными закладками, например, сделанными из ПВХ, чтобы при заливке бетоном следующего участка вокруг прутьев оставалась полость. В дальнейшем это даст возможность соединить вертикальную арматуру с горизонтальной — той, которая будет уложена «с запасом» в монолитные межэтажные перекрытия. Разумеется, конструкция опалубки продумана таким образом, чтобы горизонтальные монолитные плиты ровно ло-жились на капитальные стены здания, с учетом нагрузки, скрупулезно просчитанной на стадии проектирования. В опалубку укладывают каркас, сделанный из арматуры. В местах пересечения горизонтально уложенной арматуры с вертикальной, прутья прочно соеди-няют между собой, после чего стыки заливают бетоном. Специалисты считают, что в монолитном строительстве арматуру нецелесообразно сваривать, поскольку химический состав сваренного металла плохо реагирует с жидким бетонным раствором. Поэтому пру-тья арматуры нередко связывают между собой прочной проволокой, хотя возможны и другие способы соединения вертикальной и горизонтальной арматуры. В будущих стенах, прежде чем заливать опалубку бетоном, необходимо передусмотреть проемы для окон и дверей. Для этой цели, как правило, сколачивают прямоугольники из досок, которые по размерам соответствуют проектной форме дверей и окон. Доски необходимо плотно под-гонять «под опалубку», чтобы бетон не «просачивался» под давлением в оконные и двер-ные проемы. Однако некоторые модели опалубки оснащены специальными многоразо-выми вставками для этих целей, которые устанавливают в местах, предусмотренных про-ектом, а затем, когда бетон затвердеет, снимают. Когда опалубка установлена, арматура заложена, к стройке подъезжает миксер. При помощи рукавов, бетононасос закачивает раствор на достаточную высоту, которая по оценкам экспертов может достигать 40 мет-ров. Полость внутри опалубки заполняют бетонным раствором - сверху вниз. При этом необходимо следить, чтобы в растворе не было комков. Поверхность опалубки предва-рительно обрабатывают специальной смазкой, что бы ее легко было снимать после того, как бетон застынет. Бетонный раствор «не любит» когда в него попадает снег — это влияет на качество бетона. А вот морозная погода не мешает создавать надежные моно-литные конструкции. Для этой цели, например, в опалубку закладывают не только арма-туру, но и нагревательный кабель. Когда бетон залит в опалубку, кабель на некоторое время включают. Благодаря оптимальной температуре, вода в бетонном растворе не заме-рзает, и процесс затвердевания проходит в оптимальном режиме. Кабель потом отклю-чают. Он застывает внутри бетона, и становится частью монолитной конструкции.