Проблема снижения сцепления бетона с опалубкой имеет огромное значение в строительстве. Уровень этого сцепления определяется различными факторами, включая адгезию (привязку) и когезию (первоначальную прочность на растяжение пограничных слоев в зоне контакта «опалубка — бетон»). Также на сцепление влияют процессы усадки бетона и специфика поверхности опалубки, которая формируется в процессе заливки.
Опалубка: состав и ключевые элементы конструктивной системы
Опалубка — это временная конструкция, предназначенная для заливки бетонных элементов в строительстве. В традиционный состав опалубки могут входить такие материалы, как деревянные или металлические бруски, фанера, арматура и другие компоненты, которые обеспечивают необходимую жёсткость и поддержку конечной форме изделия из бетона.
Чтобы опалубка выполняла свои функции, она должна быть достаточно прочной, устойчива к воздействиям окружающей среды и способна выдерживать значительное давление свежезалитого бетона. Поэтому важно тщательно подбирать материалы и размеры конструкции, чтобы гарантировать высокое качество и долговечность конечного результата на этапе строительства.
- Доски или фанерные листы. В большинстве случаев для создания опалубки используют доски из высококачественных лиственных пород, например березы или ольхи, либо фанеру, которая обеспечивает необходимую прочность и легкость.
- Брусы или металлические профили. Эти элементы поддерживают основную конструкцию, создавая тем самым необходимую жесткость и обеспечивая правильную геометрию всей опалубки.
- Анкеры, гайки и болты. Используются для надежного соединения элементов опалубки, что позволяет гарантировать ее устойчивость.
- Отбойники и укладочные элементы. Эти компоненты формируют нужные параметры и геометрические размеры бетонных изделий, а также облегчают процесс сборки и демонтажа опалубки.
- Герметизаторы и мачки. Специальные материалы, которые заполняют зазоры и трещины в конструкции, предотвращая вытекание бетонного раствора и обеспечивая качественный отлив бетона.
Справочник строителя | Производство опалубочных работ
Опалубка представляет собой временную конструкцию, используемую для формирования бетона в монолитных строительных проектах. Она должна быть не только простой, но и легкой в установке, чтобы упростить рабочие процессы.
К основным компонентам опалубки можно отнести Нигрол, мыло, воду и автол, которые применяются для различных обработок поверхностей опалубочных конструкций, а также при устройстве монолитных перекрытий в зданиях, выполненных из монолитного железобетона.
Современные строительные технологии активно внедряют инвентарные опалубки, что значительно упрощает выполнение бетонных работ и способствует получению высококачественных результатов.
На рисунке 11.1 представлена схема комплексного процесса, связанного со строительством монолитных железобетонных конструкций с использованием ненапрягаемой арматуры.
Пошаговая технология строительства каркасного дома
Виды монолитной опалубки по типу бетонируемых конструкций
В области монолитного строительства наиболее распространены вертикальные и горизонтальные опалубки. Вертикальная опалубка используется для устройства фундаментов, стен, перегородок, ростверков, градирен, труб и колонн. Горизонтальная опалубка применяется для заливки перекрытий, ригелей, мостовых пролетов и эстакад.
Наклонно-вертикальные и наклонно-горизонтальные опалубки встречаются реже, однако бывают случаи, когда они просто незаменимы, например, при возведении арок, сфер и сводов, а также других конструкций нестандартной формы.
Разновидности монолитной опалубки по конструкции
Опалубки для монолитного строительства могут включать в себя формообразующие элементы, а также поддерживающие (стойки, рамы, подкосы) и крепёжные системы. Однако существует множество особенностей, которые обусловлены назначением систем, целью их использования, а также условиями монтажа. Все эти факторы формируют разновидности монолитных опалубок по конструкции.
Крупно- и мелкощитовая опалубка
Крупнощитовая опалубка для монолитного строительства состоит из больших щитов, которые конструктивно связаны с поддерживающими элементами. Конструкция выравнивается по высоте с помощью домкратов и дополнительно поддерживается специальными подмостями, что позволяет рабочим быстро перемещаться по конструкции. Сборка этой системы требует использования грузоподъемных механизмов.
Мелкощитовая монолитная опалубка состоит из секций, вес которых не превышает 50 кг. Для создания более крупных конструкций они могут быть соединены вертикально. Эта система подходит для заливки сравнительно небольших архитектурных элементов различных форм. Несмотря на необходимость значительных трудозатрат на сборку, ее монтаж возможен вручную или с использованием легких кранов.
Блочная и объёмно-переставная опалубка
Блочная опалубка внутреннего и внешнего контура состоит из щитов с разъемными или неразъемными соединениями. Она формирует пространственную конструкцию определённой формы и, как правило, монтируется вне строительного объекта, затем устанавливается на место в готовом виде. Для упрощения распалубливания часто используется оборудование с домкратами. Данная система предназначена для строительства замкнутых монолитных конструкций. Часто такая опалубка позволяет сократить затраты на материалы. Её высокая оборачиваемость становится дополнительным преимуществом.
Объёмно-переставная опалубка со структурными особенностями схожа с блочной, но монтируется на месте, предусмотренном проектом. Она может принимать Г- или П-образную форму и используется для одновременного бетонирования стен и перекрытий, а также в сооружениях, таких как ростверки, фундаменты, колонны и внутренние стенки замкнутых ячеек жилых зданий и лифтовых шахт. Такая система гарантирует дополнительную прочность конструкций.
Подъёмно-переставная, скользящая, горизонтально перемещаемая опалубка
Подъёмно-переставная опалубка, которая имеет шахтный подъёмник или опирается на сооружение, представляет собой разборное количество элементов, предназначенных для возведения вертикальных конструкций с постоянным или изменяемым сечением высотой более 40 м. Она включает в себя как внешние, так и внутренние щиты, приводные станции и крепления в виде домкратов. Периодическое поднятие опалубки на новые уровни осуществляется с помощью этих домкратов. Из-за сложности оборудования и высокой технологичности процесса, её монтаж и обслуживание требуют профессиональных навыков рабочих.
Скользящая опалубка, по своей структуре и принципу действия, схожа с подъёмно-переставной, однако имеет неразъёмную конструкцию. Она предназначена для создания высоких, но узких конструкций (например, дымоходов) и обеспечивает непрерывный процесс бетонирования.
Этапы проведения работ:
- Нарезать ОСБ-плиты в соответствии с размерами граней возводимой конструкции.
- Изготовить деревянный каркас, который будет служить опорой для стенок.
- Прикрепить плиту к каркасу с помощью саморезов, обеспечивая прочность конструкции.
- Для обеспечения жёсткости конструкции усилить каждую сторону поперечными рёбрами жесткости с промежутком 0,4 м.
- Соединить противоположные щиты с использованием шпилек, шайб и гаек, предварительно просверлив отверстия диаметром 16 мм.
- Пропустить пластиковые трубки внутрь конструкции, что позволит добиться равномерной ширины опалубки по всей площади.
- Упрочнить конструкцию стальными уголками для улучшения её статики.
Видео
Виды опалубки для монолитных перекрытий
Для заливки монолитных плит между этажами можно использовать опалубку на стойках или на рамах. Съёмные системы на телескопических стойках-домкратах – наиболее распространенный вариант для заливки сводов, размещаемых на высотах от 1,8 до 5,2 м. Основная особенность таких опалубок – быстрое время монтажа и демонтажа.
При более значительных высотах (до 20 м) или увеличенной толщине перекрытия (до 1 м) целесообразно рассматривать возможность аренды опалубки с объемными стойками. Такие конструкции, в зависимости от расстояния между опорными стойками, могут выдерживать давление до 5 тонн на квадратный метр.
В рамках рамной опалубки используются алюминиевые или стальные рамы высотой от 1,2 до 2,4 м и шириной 1,2–1,5 м, предназначенные для установки опалубочных щитов соответствующих размеров. Обычно такие конструкции применяются на высоте более 5,5 м при строительстве высотных зданий различных форм, мостов, эстакад и тоннелей.
Разновидности опалубки для монолитного строительства
Для возведения фундаментов, стен, перекрытий, колонн и лестничных маршей в качестве опалубки используются съемные (сборно-разборные) системы щитовой конструкции:
- Мелкощитовая опалубка состоит из небольших щитов, а также соединительных и поддерживающих элементов. Вес каждого щита не превышает 26 кг, а в собранном виде – 50 кг. Мелкощитовая опалубка позволяет осуществлять монтаж вручную, не прибегая к грузоподъемным механизмам.
- Крупнощитовая опалубка – это сборно-разборная конструкция, усиленная рёбрами жесткости, высота которой может достигать 3 метров. Используется для заливки фундаментов и других длинных элементов зданий, где необходима высокая прочность и долговечность.
- Объёмно-переставная опалубка – это крупногабаритная конструкция, состоящая из нескольких сегментов. Она используется для одновременной заливки бетона в вертикальной и горизонтальной плоскостях, включая стены и перекрытия тоннелей и объектов со сложной геометрией.
Из каких материалов делают опалубку
Традиционная модель монолитного строительства предполагает использование съёмной опалубки, которая демонтируется после полного высыхания бетонной смеси. Однако в последние годы всё больше популярность набирают несъёмные опалубочные системы, которые обеспечивают не только прочность, но и теплоизоляцию стен. Такие системы чаще всего изготавливаются из пенополистирола и представляют собой прямоугольные пустотелые блоки, которые можно соединять наподобие конструктора Лего. После установки блоков внутрь укладывается арматура и заливается бетонный раствор.
Некоторые застройщики выбирают несъемные опалубки из-за высокой скорости возведения стен, что обеспечивает высокую энергетическую эффективность зданий. Однако у этой технологии есть ряд недостатков:
- Пенополистирол не отличается экологической чистотой.
- Необходимо тщательно герметизировать стыки между блоками, чтобы предотвратить попадание воды и насекомых в конструкцию.
- Из-за новизны технологии для работы с несъемной опалубкой потребуются работники с высокой квалификацией, которые знакомы с особенностями этого метода строительства.
- Стены, построенные с использованием этой технологии, обладают низкой паропроницаемостью и менее «дышат».
- Внутри пенополистирольного «термоса» бетон сохнет долго, что может привести к повышенной влажности воздуха в жилом пространстве.
Виды опалубки по материалу
Современные опалубочные системы в монолитном строительстве изготавливаются из различных материалов. Наибольшей популярностью пользуется съёмная опалубка из металла, дерева и комбинированная (металл + дерево). Реже применяются опалубочные конструкции из пластика или пенополистирола для несъемной опалубки. Металлические конструкции могут быть изготовлены из стали или алюминия, и каждый из этих материалов характеризуется своими преимуществами:
- дерево — доступный по цене, но недостаточно прочный и водостойкий материал;
- сталь — высокопрочный и влагостойкий материал, что делает его идеальным для длительного использования;
- алюминий — легкий и прочный материал, обладающий антикоррозийными свойствами;
- пластик — легкий, с минимальной адгезией к бетону, что упрощает процесс демонтажа.
Наиболее прочная и долговечная опалубка изготавливается из стали. Такие конструкции могут иметь показатель оборачиваемости до 500 циклов. Пластиковые опалубки служат не менее 100-200 циклов, в то время как деревяные конструкции являются самыми недолговечными, однако при этом они дешевле и могут прослужить до 20-30 циклов. Долговечность опалубочной системы во многом зависит от условий её эксплуатации, ухода и хранения.
Конструкция и достоинства применения опалубки
Стандартная опалубка состоит из двух основных частей: опорной и непосредственно самой опалубочной (щиты).
Опорная часть может быть двух видов:
- простая — включает в себя опоры в формате телескопических стоек, установленных в треноги; используется для построек высотой до 4,5 м;
- объемная — состоит из стойки и горизонтальных ригелей, которые соединены между собой; предназначена для высоты бетонируемых конструкций более 4,5 м.
Для дополнительной устойчивости применяются такие элементы, как подкосы и откосы, а также разнообразные крепежные элементы. Использование опалубки позволяет значительно сократить затраты на монолитное строительство за счёт снижения трудозатрат при выполнении бетонирования. Большинство типов опалубки можно установить силами 2-3 рабочих.
Скользящая опалубка
Технология скользящей опалубки разрабатывалась для быстрого возведения конструкций высотой выше 25 м. Этот метод подходит для создания прямоугольных и цилиндрических архитектурных форм, таких как шахты, элеваторы, башни, резервуары и силосы. Оборудование, использующее эту технологию, может эффективно применяться для строительства высотных зданий, небоскрёбов и мостовых опор, а также может функционировать в автоматическом режиме для обеспечения точности и равномерности подъема.
Скользящая опалубка работает на основе гидравлических домкратов и металлических направляющих, которые позволяют перемещать опалубочный короб вверх со скоростью 1-4 см в минуту. Бетон укладывается порциями, обеспечивая возможность каждого слоя схватываться до добавления следующего, что осуществляется непрерывным процессом без образования холодных швов. Это позволяет ежедневно увеличивать конструкцию на 3-5 м и значительно сокращает общее время строительства.
Самоподъемная система
Самоподъемная опалубка используется в монолитном строительстве для возведения объектов выше 40 м, включая высотные сооружения и объекты со сложной геометрией. Эта технология позволяет эффективно работать над нестандартными проектами, где отсутствуют межэтажные перекрытия (например, силосные башни, резервуары и градирни).
Благодаря гидравлическому механизмусу, щиты могут перемещаться вверх без необходимости в кранах или иных подъемных средствах. Конструкция включает вертикальные направляющие, которые укреплены на стенах здания. Формообразующие поверхности поднимаются с использованием гидроцилиндров, и после набора прочности бетона, их сдвигают вверх, подтягивая направляющие, и процесс повторяется. Это позволяет достигать высокой скорости строительства до 1,2 м в сутки.
Разнообразие видов и материалов опалубки для монолитного строительства предоставляет возможность адаптировать технологии под конкретные конструкции и задачи. Современные решения эффективно справляются с поставленными задачами, минимизируя затраты как по времени, так и по ресурсам.
