Особенности производства бетонных работы при возведении каркасно-монолитных зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

9

Размещено на http://www.allbest.ru/

1

Оренбургский государственный университет

Особенности производства бетонных работ при возведении каркасно-монолитных зданий

Гарипов В.С., канд. техн. наук, доцент

Панагасов М.А., студент

На сегодняшний день широкое распространение получила технология возведения сооружений из монолитного железобетона. В советское время и чуть более десяти лет назад популярным было строительство многоэтажных объектов с использованием сборного железобетона, однако, сравнивая стоимость готового квадратного метра здания, можно сделать однозначный вывод - монолитному строительству нет равных.

Данная технология в нашей стране применяется не так давно, в то время, как западные страны, просчитав экономическую выгоду такого строительства, имеют гораздо больший опыт в данном направлении. Импортная продукция, благодаря высокому качеству и надежности, пользуется спросом, имея постоянных приверженцев конкретных торговых марок. Однако за последние годы отечественные производители значительно усовершенствовали свое производство и, основываясь на зарубежном опыте, выпускают строительное оборудование, в частности щитовую опалубку, качество которой ничем не уступает иностранным аналогам.

Экономическая составляющая является не единственным преимуществом монолитного строительства. Такая технология абсолютно не ограничивает полет фантазии архитекторов, позволяя придать зданию, любые формы фасада, а также дает возможность реализовать индивидуальную внутреннюю планировку для каждого помещения, что обеспечивается благодаря возведению перекрытий на несущих колоннах. Отсутствие несущих стен позволяет расставить перегородки в любом нужном для клиента месте. Особенно актуальным данное преимущество является в условиях растущего спроса на квартиры с индивидуальной планировкой. Еще одним положительным моментом является высокая прочность конструкции, что позволяет строить здания даже в условиях сейсмической активности. Также, монолитному строению не страшна просадка грунта, и на нем не образовываются трещины, чего нельзя сказать о панельном или кирпичном здании [1].

Существует два вида возведения зданий по этому методу.

Первый предполагает наличие несъемной опалубки. Это наиболее экономный вариант - каркас для заливки бетонной смеси не убирают. Он делает стены более прочными, хорошо сохраняет тепло.

Второй подразумевает демонтаж формовочной конструкции. В этом случае применяют армирование несущих элементов для их усиления. Опалубку делают из разных материалов: деревянных; металлических; фанеры; пластика и др.

Технология строительства монолитных зданий и сооружений зимой имеет особенности:

- для лучшего сцепления раствора, затвердевания в сроки, согласованные на этапе подготовки проектной документации, в него добавляют противоморозные примеси. Введение добавок в бетонную смесь увеличивает общее время набора прочности бетона, проектную прочность монолитная конструкция при отрицательной температуре наберет через 2 - 3 месяца. В возрасте 28 суток бетон будет иметь прочность, равную 30% от марочной [2].

- устройство обогрева при помощи греющей опалубки трудоемко при бетонировании больших по площади перекрытий, стен, так как трудно добиться типизации и унификации греющих элементов. Применение нагревательных элементов в опалубке неэкономично, так как часть тепла все же расходуется на обогрев воздуха.

- электрообогрев с помощью нагревательных проводов. Для этого к стержням арматуры прикрепляют провода для последующего прогрева. Метод прогрева с применением греющего провода, уложенного в тело бетона, имеет ряд преимуществ. Первое, тепло от провода с большим электрическим сопротивлением выделяется непосредственно в бетон. Второе, прогрев бетона можно осуществлять сразу после укладки смеси. Третье, данный метод позволяет проводить контроль температуры, регулирование процесса нагрева и остывания бетона. Четвертое, прогрев проводом не задерживает производства работ, бетон набирает марочную прочность за несколько дней. Проведение работ с реализацией этих действий возможно даже в сильные морозы - это упрощает возведение постройки такого типа [3].

В нашей стране за последние 10 - 15 лет монолитное домостроение получило новый импульс развития. Были освоены новые системы опалубки и приобретен положительный опыт возведения монолитных зданий. Российские строительные организации закупили за границей комплекты в основном крупнощитовой опалубки, а российские предприятия освоили выпуск нескольких таких опалубочных систем, например Geotub, Мекос и др.

Geotub - инновационная полимерная опалубочная система, специально разработанная для бетонирования колонн различного сечения, рисунок 1. Особенность конструкции заключается в неприхотливости, удобстве использования в сложных условиях строительства и высокой оборачиваемости (опалубка может повторно применяться 100 и более раз). К достоинствам системы также относится возможность получения идеально ровной поверхности бетона, соблюдение точных размеров и необходимых допусков.

Мекос - российская фирма, производящая модульную крупно- и мелкощитовую опалубку для стен, колонн, перекрытий, рисунок 2. Опалубка имеет стальной или алюминиевый каркас и панели из многослойной ламинированной фанеры. Имеется возможность установки ходовых площадок и подмостей. Максимальная нагрузка на квадратный метр панелей - 150 кН. Щиты устойчивы за счёт ребер жесткости и закрепленных на них ламинированных листов фанеры. В целях экономии расходных материалов доступны модульные щиты, благодаря которым опалубка любой формы будет производиться в кратчайшие сроки. Поверх всех элементов размещается защитное полимерно-порошковое покрытие.

Рисунок 1 - Полимерная опалубочная система Geotub

Рисунок 2 - Kpyпнoщитoвaя cтaльнaя oпaлyбкa Mekoc

Однако эта технология, позволяя возводить монолитные конструкции любых конфигураций, отличается большими затратами ручного труда на установку и разборку крупнощитовой опалубки.

Причина заключается в нежелании владельцев строительных компаний приобретать качественные системы опалубок (более дорогих и более сложных) и, как следствие, более эффективных технологий. Привлечение иностранных неквалифицированных рабочих, позволяя получать высокие прибыли, зачастую снижают качество производимых работ.

Другая причина - применение бетонных смесей с подвижностью П2 - П3 и класса бетона В12,5 - В25, которые при правильной квалифицированной укладке в опалубку обеспечивают удовлетворительное качество. Однако практически на каждом объекте качество его укладки невысокое, особенно в жаркую или холодную (при отрицательных температурах воздуха) погоду [4].

Следовательно, работы по изысканию и использованию новых, эффективных составов бетона, методов прогрева смеси, приводящих к сокращению сроков набора прочности бетоном конструкций, что, в свою очередь, уменьшает общую продолжительность строительства объектов, представляются актуальными и имеющими практическую ценность.

Как показывает опыт строительных организаций, для получения высокого качества поверхности внутренних стен и перекрытий, снижения трудоемкости бетонных работ необходимо применять бетонные смеси с подвижностью марок П4 - П5 (так называемый самоуплотняющийся бетон).

Чтобы ликвидировать отставание, необходимо разрешить ряд проблемных вопросов, в том числе внедрения эффективных технологий по бетонированию конструкций и ухода за уложенным бетоном, стараясь приблизиться к заводским технологиям производства сборных железобетонных изделий, которые включают в себя также строгое соблюдение технологической дисциплины, тщательную технологическую подготовку производства и последующий уход за изделиями.

Основная цель ухода за бетоном заключается в сохранении (насколько это возможно) насыщения бетона влагой, как при положительных, так и при отрицательных температурах воздуха.

Для получения конструкций высокого качества и интенсификации работ по возведению монолитных конструкций зданий необходимо проводить прогрев бетона, уложенного в опалубку перекрытий, в любой период года.

Наиболее экономичным и эффективным способом прогрева открытой поверхности перекрытия может стать применение газовых горелок инфракрасного излучения. Авторами получен патент на полезную модель устройства для тепловой обработки бетонной смеси в монолитных конструкциях [5].

В теплое время года прогрев бетона, уложенного в опалубку перекрытия, производят, как правило, в ночное время после выдержки бетонной смеси в течение 1 - 2 часов после укладки. В зимнее время производят прогрев, так же как и в летнее - с отрытой поверхности, но при этом утепляют нижнюю поверхность (со стороны опалубки). Авторы предлагают следующую технологическую последовательность для ухода за бетонной смесью и в последующем за бетоном. После укладки бетонной смеси в опалубку перекрытия ее выдерживают от 1 до 2 часов, затем на открытую поверхность перекрытия укладывают светопрозрачные блоки щитов. В это же время на перекрытии устанавливают инфракрасные газовые горелки таким образом, чтобы лучи, испускаемые горелками, были направлены на бетонную смесь.

Термостойкая пленка пропускает инфракрасные лучи, которые при встрече с поверхностью бетонной смеси (бетоном) преобразуются в тепловую энергию, поглощаемую смесью (бетоном). Щиты имеют три слоя пленки, образующих две воздушные камеры. Такое укрытие предохраняет бетонную смесь (бетон) от непосредственного влияния наружной среды (ветра) на температуру уложенной смеси. Замкнутые воздушные камеры служат теплоизоляторами, сдерживают отток теплоты из нее в атмосферу. Кроме того, это укрытие препятствует испарению влаги из смеси (бетона) [6].

Пленки, пропуская лучи от инфракрасных газовых горелок, частично воспринимают тепловую энергию инфракрасного спектра, которая нагревает эти пленки. Однако устойчивость последней к нагреванию до технологически приемлемых температур при обогреве бетонной смеси (бетона) позволяет обеспечить работоспособность светопрозрачных щитов. После набора бетоном критической прочности (не менее 50 - 60% от ) уход за бетоном можно прекращать.

Применение объемно-переставной опалубки позволяет существенно сократить срок оборота опалубки, доведя его до одних суток. При этом возведение конструкций выполняют в такой последовательности:

- в первой половине рабочего дня производят распалубливание конструкций, чистку и смазку опалубки, затем монтируют ее на новой захватке с установкой необходимой арматуры;

- во второй половине дня укладывают бетон в установленную опалубку;

- уложенный бетон на перекрытии укрывают светопрозрачными щитами;

- в образовавшихся ячейках (туннелях) устанавливают газовые горелки инфракрасного излучения;

- после их запуска входы закрывают брезентовыми пологами.

Прогрев производят в ночное время в течение 8 - 12 часов. Обычный бетон после прогрева набирает прочность равную 55 - 60% . Более эффективно применять бетонные смеси, приготовленные на вяжущих низкой водопотребности (ВНВ), которые позволяют получать смеси высокой подвижности. Это сокращает время укладки бетонной смеси в опалубку и значительно улучшает качество поверхностей отформованных конструкций. Бетоны на основе ВНВ набирают прочность быстрее обычного. В летнее время, если бетон укрыт светопрозрачными щитами, он набирает 100%-ную проектную прочность [4].

Таким образом, применение бетона на основе ВНВ и последующий уход за ним позволяет обеспечить в течение одних суток готовые, качественные несущие конструкции как вертикальные, так и горизонтальные (перекрытия).

Обобщая вышеприведенные материалы можно сделать вывод, о том что на сегодняшний день работы по разработке новых типов опалубочных систем в нашей стране находятся в самом начале своего развития.

Применяя новые методы и способы зимнего бетонирования возможно не только улучшить качество возводимых сооружений, их долговечность, но и значительно снизить приведенные затраты при их строительстве по технологии монолитного железобетона.

опалубка демонтаж формовочная конструкция бетон

Список литературы

1. Марковский, М. Ф. Высотное строительство из монолитного железобетона // М. Ф. Марковский, Н. Г. Бурсов. Архитектура и строительство. 2011, №2.

2. Толкынбаев, Т.А. Добавка для зимнего бетонирования монолитных сооружений // Т.А. Толкынбаев, С.Г. Головнев, Ш.К. Торпищев. Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2013. Т. 13. № 2. С. 34-37.

3. Корытов, Ю.А. Зимнее бетонирование с применением нагревательных проводов // Механизация строительства. 2010. № 3. С. 14-20.

4. Николенко, Ю.В. О технологии бетонных работ в монолитном домостроении // Ю.В. Николенко, М.М. Манаева, Н.А. Сташевская. Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования .- 2014.- №4.- С. 86-91.

5. Патент РФ 113287. Устройство для тепловой обработки бетонной смеси в монолитных конструкциях / Свинцов А.П., Свинцова Н.К., Николенко Ю.В., Гладченко Л.К.; Заявл. 20.10.2011. Опубл. 10.02.2012. Бюл. № 4.

6. Подгорнов, Н.И. Термообработка бетона с использованием солнечной энергии: Научное издание. - М.: АСВ, 2010. - 328 с.

Размещено на Allbest.ru