Остовы со стенами из монолитного бетона и железобетона

В настоящее время все большее распространение получает монолитная технология возведения зданий. Конструктивным материалом при этом является железобетон на основе тяжелого бетона. Обязательным элементом такого конструктивного решения является опалубка - форма-конструкция, образующая поверхности остова здания. В строительной практике используются преимущественно два типа опалубки - переставная и скользящая. Переставная опалубка может применяться как в виде отдельных щитов, так и в виде объемных элементов. Для малоэтажного строительства целесообразно применение опалубки в виде отдельных щитов, причем небольших размеров. Скользящая опалубка применяется для возведения вертикальных элементов зданий высотой, обычно, десятки метров и нецелесообразна для использования при строительстве малоэтажных зданий. Существует еще один вид опалубки - пневматическая (надувная), которая применяется только для получения тонкостенных криволинейных конструкций (сводов и куполов), использование которых в малоэтажном строительстве весьма ограничено. При этом основным критерием использования того или иного типа опалубки будет ее оборачиваемость, поэтому основной опалубкой при возведении остовов малоэтажных зданий будет, естественно, мелкощитовая опалубка, позволяющая наиболее мобильно обеспечивать получение разнообразных конструктивных форм.

При возведении остовов малоэтажных зданий использование облегченных бетонов на основе керамзита, перлита, аглопорита и др. поризованных заполнителей более целесообразно в виде мелких блоков, а не в виде сплошного монолитного элемента здания, что подтверждается практикой.

Монолитная технология предполагает, что с ее помощью возводится только несущая часть остова, которую затем нужно дополнить слоями утеплителя и отделки.

Для возведения стен различных видов малоэтажных жилых зданий - индивидуальных домов, коттеджей, дач, вилл и др., подобных им, наиболее целесообразно применение легкой, собираемой вручную, съемной щитовой опалубки или малогабаритной несъемной опалубки.

К опалубке первого типа можно отнести щитовую опалубку из модулей на основе прочной водостойкой пятислойной фанеры толщиной 21 мм, усиленной с двух сторон специальной облицовкой (ламинатом) и заключенной в металлические рамы из стальных профилей на основе оцинкованной или легированной стали. Каркас щитов может быть из алюминиевых профилей или с использованием деревянных щитов.

Проверенный практикой максимальный размер такого щита-модуля 2 640 х 750 мм при массе 61 кг, т.е. он может монтироваться двумя рабочими. Такие щиты соединяются между собой либо с помощью болтового зажима, либо специальными скобами. Подобная опалубка позволяет ее использовать при бетонировании как стен, так и колонн, фундаментов и перекрытий. Оборачиваемость этих щитов - до 300-400 раз. Варианты использования такой опалубки показаны на рис. IV.25.

Армирование железобетонной части конструкций малоэтажных зданий чаще всего предпринимается по конструктивным соображениям. При этом обязательно расчетное армирование перемычек и вертикальных граней всех проемов, а также углов и пересечений стен и, конечно, перекрытий. Армирование рекомендуется производить сварными каркасами и сетками.

Минимальная толщина монолитного железобетонного слоя в конструкциях малоэтажных зданий - 120 мм для стен и 150-160 мм для перекрытий (из условий армирования).

Бетонирование должно осуществляться только подвижными пластичными бетонными смесями, изготавливаемыми централизованно, что более надежно обеспечивает их качество. Примененная марка бетона должна быть не ниже М300 (класса В 25), исходя из условий, что распалубливать монолитные конструкции следует при достижении бетоном прочности примерно 10 МПа (100 кг/см2). Для бетона М300 такая прочность наступает приблизительно через трое суток после его укладки при стандартных условиях твердения (температура 15-18°С и влажность свыше 80%).

Использование т.н. несъемной опалубки позволяет избежать ожидания времени начала распалубки.

Несъемная опалубка - это второй тип опалубки, при котором опалубка остается в бетонируемой конструкции. Этот способ предпочтительнее, когда исключено многократное использование инвентарной опалубки или когда необходимо сократить время возведения здания.

Известны несколько вариантов такого типа опалубки, в которых используются плиты из фибролита, арболита, ЦСП (цементно-стружечных плит) или других материалов, в которых составной частью является цемент, или объемные опалубочные элементы на основе различных видов цементных бетонов - тяжелого бетона, мелкозернистого бетона, керамзитобетона и др.

Некоторые виды несъемной опалубки, которые целесообразно использовать именно в малоэтажном строительстве, представлены на рис. IV.26.

При использовании плит или толстых листов из перечисленных материалов необходимо иметь в виду, что они выполняют не только роль формообразующих элементов, но и роль теплоизолирующего кожуха. Поэтому в наружных стенах внешняя сторона опалубки будет всегда толще, чем внутренняя, за счет более толстых листов (плит), а в необходимых по теплотехническим соображениям случаях даже с использованием пенопластовых плит (ПСБ-С).

Арматура в таких системах устанавливается так же, как это описано выше.

При применении полых объемных элементов из бетона в качестве несъемной опалубки следует имеющиеся в них пустоты использовать для создания дополнительного теплоизолирующего слоя либо для размещения вертикальной арматуры, если она необходима по расчетным или конструктивным соображениям. Возможно закрепление дополнительного теплоизолирующего слоя и с наружной стороны с помощью пристреливаемых анкеров.

Существует также система несъемной опалубки на основе пенополистирольных полых элементов, в которых несущие функции выполняют забетонированные средние части таких элементов, устанавливаемых вразбежку. В этих системах применяются три типа элементов: стеновой, перемычечный и специальный, необходимый для обеспечения опирания перекрытия. Этот вид опалубки представлен на рис. IV.27.

Следует учесть, что пенополистирольная оболочка такой опалубки требует защиты как с внешней, так и с внутренней сторон в виде штукатурки или облицовки.

Благодаря монолитному соединению всех элементов несущий остов здания отличается высокой степенью жесткости и устойчивости. Фундаменты под монолитные дома чаще проектируют ленточные из бутобетона или из коротких буронабивных свай с монолитным ростверком, технология которых тоже включает в себя элементы монолитного бетонирования. Для зимнего производства работ обычно используют сборные варианты фундаментов. Цокольную часть легкобетонных стен проще выполнять в виде дополнительной набетонки атмосфе-ростойкого раствора или облицовки морозостойкими плитами. Остальную поверхность наружных стен защищают атмосферостойкой штукатуркой с добавлением красителей или облицовывают отделочными плитками.

Местными строительными материалами для стен малоэтажных жилых зданий являются различные грунтовые массы на основе глиняной или известково-цементной связки. Такой материал не обладает высокой прочностью и его используют обычно для возведения стен одноэтажных домов. Грунтобетонные и глинобитные стены обладают относительно высокой теплопроводностью, поэтому их используют для строительства в южных климатических зонах.

Чтобы снизить теплопроводность и повысить прочность глинобитных стен, в массу глины добавляют сечку растительных сухих волокон. Такой материал называют саман. Монолитные стены из самана при правильной эксплуатации служат не менее 25 лет. Изготовление самана не требует применения цемента и извести, а стены из самана обеспечивают благоприятный микроклимат помещений. Для проектирования жилых домов из самана необходимо знать основные конструктивные требования к стенам из этого материала. Карнизная часть саманных стен должна иметь свес кровли не менее 45 см, при этом напуск самана за пределы плоскости стены не допускается, т.е. карнизный свес можно сделать только за счет выноса карнизной доски крыши (кобылки). Опорную часть крыши проектируют только по безраспорной схеме, т.е. рекомендуется использовать крышу с висячими стропилами Применение крыши с наслонными стропилами возможно при условии прикрепления настенного бруса (мауэрлата) к деревянным балкам перекрытия, например, стальными скобами (рис. IV.28 б, 14).

При этом крыша должна иметь скат, совпадающий с направлением балок перекрытия. Мауэрлат делают в виде плоского деревянного бруса, утопленного в материал стены по центру ее поперечного сечения, чтобы равномерно распределять нагрузку от крыши. С этой же целью балки перекрытия опираются на стену по ее центру; под их опорную часть ставят плоский деревянный брус. В этом случае мауэрлат можно опирать на концы балок перекрытия. Перемычки над проемами делают из досок или деревянных брусков с поперечинами. Между перемычкой и коробкой проема оставляют свободный зазор, предусматривающий возможность просадки стены до 10% от высоты проема. Зазор заполняют просмоленной паклей. Пролеты проемов делают не более 2 м, а ширину простенков в углах принимают не менее 1,5 м. В нижней части оконных проемов устанавливают разгрузочные доски, к которым крепят доски подоконника и слива. Разгрузочные доски и мауэрлат устанавливают непрерывно по всему периметру стен, жестко связывая их в углах. Цоколь выполняют из атмосферостойкого камня или других подобных материалов. Поверхность саманной стены тщательно защищают от действия влаги.

Существует две технологии возведения монолитных стен дома. Различие технологий заключается в использовании разных конструкций опалубки: съемная опалубка (конструкция снимается после твердения бетона) и несъемная опалубка (демонтаж не предусмотрен).

Возведение монолитных стен со съемной опалубкой

В основном, съемная опалубка изготавливается из древесины или металла, опалубка в данном случае сборная. При использовании металлической опалубки берутся щиты из металла. Более экономичной съемной опалубкой считается опалубка, выполненная из фанеры или досок, которая сколачивается прямо на строительной площадке. Съемную опалубку можно использовать неоднократно.

Во время монтажа опалубка выставляется на высоту слоя бетона, который заливается однократно. Примерно от 20 до 200 см. Ширина опалубки должна соответствовать толщине будущей стены.

Строительство монолитных стен при помощи съемной опалубки:

Чтобы бетон приобрел максимальную прочность, понадобится до пяти недель. Затем можно выполнять утепление стен и отделку фасадов дома.

Если вы строите с технологией съемной опалубки, не забывайте, что стены будут достаточно холодными, по причине наличия в стенах металлических частей каркаса. Стены обязательно требуют дополнительного утепления.

Можно использовать вместо бетона смеси, обладающие меньшей теплопроводностью, например, керамзитобетон, перлитобетон, шлакобетон, газобетон или пенобетон. В таком случае, стены будут более теплыми, но менее устойчивыми к повышенным нагрузкам.

Возведение монолитных стен с несъемной опалубкой

Несъемная опалубка представляет собой панели или блоки из различных материалов. Блоки или панели монтируются в опалубочную конструкцию, затем армируется и заливается бетонной смесью. После высыхания бетона, опалубка не снимается, она остается функциональной частью стены, и выполнят роль утеплителя стен.

На данный момент наиболее распространен вид несъемной опалубки на строительных площадках в виде термоблоков из вспененного полистирола.

Строительство монолитных стен при помощи несъемной опалубки:

Для заливки несъемной опалубки используется только бетон, поскольку паропроницаемость полистирола ниже теплых смесей. Следовательно, теплые смеси между плитами полистирола будут накапливать конденсат, что приведет к образованию грибка и плесени.

Виды бетонных растворов для монолитного строительства

Монолитное строительство допускает использование растворов с различной паропроницаемостью и теплопроводностью:

• Бетон. Дома с данными стенами требует дополнительного утепления, поскольку у бетона высокая теплопроводность.
• Железобетон. Материал еще более холодный, чем бетон, поскольку армированный каркас выступает в роли «мостика холода».
• Керамзитобетон. Дом будет достаточно теплым, Показатели теплопроводности и паропроницаемости зависят от плотности смеси.
• Шлакобетон. Это бетон из шлака. Материал менее прочный, чем керамзит.
• Опилкобетон. Это смесь из цемента, песка, древесных опилок и воды. Стены из такого материала будут экологически чистыми, прочными и теплыми. Данный материал требует покрытия гидроизоляционным слоем.
• Арболит. Это соединение цемента с древесной щепой. Материал очень прочный и теплый.
• Пенобетон. Это ячеистый бетон, который изготавливают из смеси цемента, песка, воды и пенообразователя. Материал отличается от остальных хорошими показателями теплопроводности и паропроницаемости.