Где применяется монолитный железобетон: достоинства и недостатки

Монолитный железобетон – это конструкция, которая заливается непосредственно на строительном объекте, позволяя создавать постройки любой архитектуры, с разнообразными элементами, прямыми и изогнутыми линиями. Ввиду экологичности и прекрасных эксплуатационных характеристик железобетон сегодня используется в возведении зданий разного назначения, высотности.

монолитный железобетон

Благодаря использованию технологии монолитного железобетона удается реализовывать проекты многоэтажных домов, которые демонстрируют прекрасные показатели прочности и надежности, стойкость к нагрузкам на изгиб, требуют меньших трудозатрат, возводятся быстрее. Немаловажным преимуществом является и снижение стоимости строительства.

Особенности материала

Основное отличие железобетонного монолита заключается в том, что его изготавливают прямо на строительной площадке. В то время, как сборные изделия производят в заводских условиях в специальных формах и доставляют на объект уже готовыми.

Монолитный железобетон производят таким образом:

сначала строят арматурный каркас, потом сооружают опалубку вокруг каркаса, заливают в форму предварительно приготовленный бетон, уплотняют поверхностными и глубинными вибраторами, выжидают нужное время и продолжают строительство.

Конфигурация возводимого сооружения может быть любой, но находится в прямой зависимости от возможностей по монтажу опалубки и прочности застывшего бетона. Стоит учесть, что за способность выдерживать нагрузки разного типа и механические характеристики в ответе внутреннее армирование конструкции. Каркас готовят из толстой арматуры, в несколько рядов, прямо перед закладкой бетона.

Бетон могут готовить прямо на объекте либо транспортировать с завода (тут необходимо применение спецтехники). Во втором случае значительно повышается цена раствора, но зато можно осуществлять масштабную заливку бетоном непрерывно, что существенно улучшает эксплуатационные характеристики всего железобетонного монолита.

Достоинства и недостатки

рамная

Монолитный железобетон обладает определенными особенностями, которые объясняются как свойствами каждого из материалов по отдельности (бетон и стальная арматура), так и технологий его производства. Качество раствора (пропорции компонентов) и технологический процесс во многом влияют на прочность и плотность железобетона.

Основные преимущества монолитного железобетона:

  • Уменьшение временных и трудозатрат на возведение сооружения в сравнении со строительством его из камня или кирпича.
  • Уменьшение толщины стен (соответственно, увеличение внутренней площади помещения).
  • Возможность реализовать любую идею при создании проекта.
  • Высокий уровень прочности.
  • Сейсмоустойчивость на уровне 8 баллов без разрушения.
  • Отсутствие или уменьшение количества швов в монолите, что улучшает теплоизоляционные характеристики.
  • Стойкость к разнообразным химическим воздействиям, окислению, коррозии.
  • Длительный срок эксплуатации

Из недостатков монолитного железобетона стоит упомянуть такие, как необходимость в привлечении грузоподъемной спецтехники, дополнительных работников ввиду того, что практически все этапы производства осуществляются на строительном объекте. Стоит отметить и такие нюансы, как необходимость возводить мощный фундамент из-за большого веса монолита, обязательное выполнение гидро- и теплоизоляции, сложность в обработке бетона.

Технические характеристики

Бетон отличается прекрасной сопротивляемостью на сжатие и не любит растяжение, что с успехом компенсирует железобетонный каркас, обладающий прекрасной стойкостью на растяжение, но плохо выдерживающий сжатие. Таким образом, тандем этих двух материалов в железобетоном монолите позволяет добиться наилучших результатов, ввиду чего такая технология повсеместно используется при строительстве мало- и многоэтажных зданий.

В большой мере технические характеристики монолитной конструкции определяются характеристиками металлической арматуры (правильность вязки, количество прутов, их диаметр) и типом самого бетона.

каркас

Особенности эксплуатации монолитов из разных бетонов:

1) Легкие бетоны (к их числу относятся опилкобетон, керамзитобетон и т.д.) – актуальны для облегченных монолитов, где нужно добиться уменьшения теплопроводности.

2) Тяжелые бетоны, плотность которых составляет от 2200 до 2500 кг/м3 – выдерживают нагрузки несущих конструкций и фундамента. Классы смеси (В1, В2, В1.5) выбираются в соответствии с тем, какую прочность нужно обеспечить.

В бетон могут вводить разнообразные компоненты для улучшения тех или иных свойств – повышения уровня теплоизоляции, уровня прочности, стойкости к морозу и т.д.

Теплопроводность итоговой конструкции зависит от наполнителя – так, максимальный показатель 1.75 Вт/(м•град) демонстрирует бетон без присадок, раствор с щебнем или гравием показывает 1.51 Вт/(м•град), со шлаком, песком или силикатами обеспечивает 0.3-0.81 Вт/(м•град). Наилучшие теплоизоляционные характеристики дают специальный теплоизоляционный бетон (0.18) и смесь на основе вулканического шлака (0.2-0.5).

Качество материалов, технология, заливка монолитных железобетонных конструкций регулируется ГОСТом и требованиями СНИП: в указанных документах прописаны разные схемы и изделия, по которым осуществляется заливка бетонным раствором тех или иных элементов зданий и сооружений.

Среда применения

залитая жб конструкция

Монолитный железобетон используют в индивидуальном и крупном строительстве, для выполнения самых разных задач – с применением данной технологии строят коттеджи, частные одноэтажные дома, здания с большим количеством этажей, многие другие сооружения. Перед сооружением фундамента, перекрытий, стен обязательно проводят все расчеты, определяют предполагаемые нагрузки, верно выбирают стальную арматуру и состав бетона.

Что сооружают по технологии монолитного железобетона:

  • Ленточный фундамент – обычно укладывают под стены и колонны.
  • Монолитная плита под основанием всего строения – самый простой вариант. Возможны модификации с использованием коробчатых и ребристых плит.
  • Свайный фундамент – актуальный выбор для слабых грунтов.
  • Несущие внутренние и наружные конструкции.
  • Колонны разной формы сечения, использующиеся в качестве вертикальных опор со стенами или вместо них.
  • Производство ребристых, пустотных или сплошных плит монолита для перекрытий с балками.
  • Разнотипные лестничные марши – могут выполняться винтовыми, прямыми, комбинированными.
  • Широкое разнообразие декоративных архитектурных элементов – благодаря хорошей пластичности бетона можно проектировать разные колонны, фронтоны, арки.
  • Туннели – для метро, проложенные под проезжими частями, сложными мостами.
  • Мосты – монолитный железобетон идеален в строительстве таких объектов.
  • Площадки, которые будут выдерживать серьезные нагрузки – испытательные полигоны, аэродромы и другие.

Документы для приемки

Возведение железобетонных монолитов входит в перечень строительных работ и принимается в соответствии с определенными требованиями. С учетом того, что конструкция должна будет выдерживать серьезные нагрузки и несоответствие каких-то параметров установленным может повлечь обрушение зданий, все должно осуществляться в строгом соответствии с правилами и значениями ГОСТ и СНИП.

До заливки зданий из монолитного железобетона обязательно реализуют лабораторный анализ приготовленного бетонного раствора с указанием в акте показателей водонепроницаемости, морозостойкости, средней прочности, выведенной из серии образцов для контроля. Проверяют и стальную арматуру. После выдается акт освидетельствования и приемки, которые выполняются при сдаче готовых промежуточных этапов (не всего здания, этажа или стены).

В акте по приемке монолитного железобетона указывают:

  • Номера рабочих чертежей и осуществленных работ из журналов строительства и авторского надзора
  • Результаты лабораторных исследований
  • Акты приемки предварительных работ (в случае, если они проводились)
  • Геометрические размеры конструкции, данные об отклонениях от плановых
  • Соответствие конструкции СНИП и рабочему проекту
  • Непосредственно освидетельствование с указанием возможных дефектов, оценкой состояния поверхности и т.д.

Расчет монолитных железобетонных конструкций

Самым важным параметром монолитной железобетонной конструкции является величина расчетной нагрузки – речь идет о максимальном значении веса, который в состоянии выдержать плиты (ее собственная масса не считается). Величина определяется в соответствии с: толщиной перекрытия или стены, классом прочности бетона, включением в конструкцию арматурного каркаса.

Так, если пустотная монолитная плита может выдерживать нагрузку, равную 800 кг/м2, то сплошная аналогичная плита из напряженного бетона демонстрирует показатель в 1250 кг/м2. Расчеты проводятся до начала строительства, предполагают тщательные вычисления и учет всех параметров: общие нагрузки, сопротивление деформациям, степень разрушений оснований и т.д.

Если заливается фундамент, то его площадь высчитывают по формуле S > γn F/γc Ro, где:

  • γn – обозначает коэффициент надежности (1.2)
  • F – это нагрузка: вес здания, полезная нагрузка (техника, мебель, люди, отделка), для обычного жилого дома составляет 150 кг/м2
  • γc – коэффициент условий в соответствии с типом грунта: для пластичной глины равен 1.0, для крупного песка 1.2
  • Ro – условный уровень сопротивления грунта, берется из таблицы сопротивлений (там учитываются тип здания и грунта)

После определения величины выбирают значения ширины и длины в соответствии с конфигурацией здания. Глубина основания определяется по справочнику СНИП и таким ключевым параметрам: глубина фактического промерзания (произведение глубины для той или иной местности по нормативам и коэффициента отопления, для зданий отапливаемых коэффициент меньше 1, для неотапливаемых 1.1), уровень залегания грунтовых вод (выше/ниже точки промерзания на 2 метра), тип грунта.

Зная указанные данные, можно определить нужное количество арматуры, бетона и возвести прочную монолитную железобетонную конструкцию.

Принцип работы арматуры в монолитных ж/б конструкциях

Арматура в монолитном железобетоне – это стальные прутья определенного диаметра, связанные в несколько слоев по всему периметру конструкции, которые полностью заливаются бетонным раствором и призваны повысить прочность бетона и его стойкость к растяжению. Выбор диаметра стальных прутьев зависит от предполагаемых нагрузок и особенностей зданий, типа элементов и т.д.

Балки

балки

Монолитные железобетонные балки устраивают для соединения отдельностоящих элементов вместо монолитных ленточных фундаментов. Такие балки опираться на фундамент могут двумя способами – лишь концами (когда зона растяжения проходит по нижней половине балки, где закладывается рабочая арматура) или на нескольких фундаментах, стоящих отдельно (зоны растяжения меняются, места укладки в соответствии с этим корректируются).

Монолитная плита

плиты перекрытия

Представляет собой монолитное основание, когда из прутьев арматуры формируется железная сетка, ее вяжут в шахматном порядке между стержнями специальной вязальной проволокой. Часто собирают две сетки, которые располагают внизу и вверху плиты.

Диаметр арматуры и количество прутьев определяют в соответствии с предполагаемыми нагрузками, рассчитывая до начала работ.

История возникновения

Железобетон появился во второй половине девятнадцатого столетия, в 1850-1885 годах, когда Ламбо во Франции и Уилкинсон в Британии, а также Гнатт в США начали применять самые первые изделия из монолита. Далее железобетон активно эксплуатировали в Германии, США, Франции, Великобритании, России для строительства стен, путепроводов, мостов, фортификационных сооружений.

Но наибольшее распространение монолитный железобетон получил в начале двадцатого столетия, когда было создано фундаментальное учение про материал, определившее его преимущества и доказывающее прекрасную стойкость при пожарах. Сегодня монолитный железобетон используется повсеместно, что объясняется его эксплуатационными характеристиками и свойствами.

Процесс заливки бетонных конструкций

армирование

Монолитный и сборный железобетон выполняются в точном соответствии с технологией. Обязательно нужно уделить внимание каждому из этапов создания конструкции, чтобы добиться нужных параметров и свойств.

Возведение опалубки

Создание монолитной железобетонной конструкции начинается с монтажа опалубки, которая не позволит растечься жидкому раствору и будет опорой бетону на всех этапах застывания.

простая опалубка

Какие бывают виды опалубки:

  • Щитовая разборная – включает несколько отдельных блоков для жесткости, может изготавливаться самостоятельно на объекте.
  • Блочная – используется для единой заливки не одной, а сразу нескольких стен без перекрытий с несущей конструкцией.
  • Пневматическая – с прочной оболочкой, пропускает воздух, ее делают для сложных полостей маленьких объемов.
  • Объемно-переставная – для монтажа монолитных перекрытий, стен в многоэтажках, сооружается с привлечением крана.
  • Скользящая – используется для создания многоэтажек, устанавливается по периметру, в процессе застывания монолита на разных уровнях постепенно поднимается вверх домкратами.
  • Несъемная – для выполнения декоративной отделки.
  • Туннельная – для заливки раствором двух стен с перекрытием.

Создание опалубки при возведении конструкции – один из самых простых этапов строительства. Важно правильно укрепить щиты, проверять ровность строительным уровнем, выбирать достаточно жесткие и надежные материалы, чтобы конструкция не деформировалась под воздействием веса раствора.

Приготовление раствора

После монтажа опалубки готовят раствор, который для заливки монолитного железобетона должен включать такие компоненты: часть цемента марки минимум М350, 2 части просеянного мелкого песка, 3 части наполнителя (щебень, гравий), вода в достаточном количестве для получения раствора нужной консистенции. Сначала смешивают все сухие субстанции, только после тщательного перемешивания по чуть-чуть добавляют воду.

Бетономешалка

Для улучшения характеристик раствора в него добавляют моющие средства (чайная ложка средства против жира на ведро жидкого бетона увеличит прочность, уменьшит усадку), клей ПВА (200 миллилитров на ведро для улучшения текучести и повышения адгезии материалов), жидкое стекло (для повышения термостойкости и ускорения схватывания на начальных этапах заливки).

Цементный раствор можно готовить в бетономешалке самостоятельно или заказывать нужный объем и организовывать его непрерывную подачу к объекту.

Армировка и заливка

Армировочный каркас монолитного железобетона создается из стальных ребристых прутьев разного диаметра. В формировании крупных элементов применяют стержни сечением 15-25 миллиметров, для обычных стен берут сечением до 10 миллиметров. Каркас связывают вязальной проволокой, опускают в опалубку. Арматура должна стоять на специальных фиксаторах на высоте минимум 30-50 миллиметров от поверхности бетона.

опалубка и обвязка

После того, как армирование завершено, заливают бетон: постепенно заполняют опалубку, подавая из желоба жидкий бетон. Небольшие объекты заливают за один раз, крупные делят на захватки (по горизонтали) и ярусы (по вертикали). Первым делом заполняют захватки одного яруса, потом последовательно заливают железобетонную конструкцию дальше.

После завершения заливки раствор уплотняется вибрационным инструментом. Сушат бетон, накрыв пленкой, чтобы вода не испарялась быстро и бетон был прочным. Первые дни желательно его периодически брызгать водой для исключения трещин.

Чем отличается фактическая плотность от реальной

При выполнении проекта нужно помнить о существовании разницы между реальным значением плотности и расчетным. Расчетная плотность высчитывается при идеальных условиях. Реальная получается в процессе заливки бетона, когда в сборной или монолитной конструкции может оставаться воздух, создавая полости внутри. От этих полостей можно и нужно избавляться, уплотняя бетон специальными инструментами и методами.

Вибропрессование позволяет существенно улучшить качество монолитного железобетонного изделия, но все равно внутри остается определенный объем воздуха (до 1%), что несколько меняет параметры плотности, но на прочности не сказывается.

Демонтаж конструкций

Для выполнения демонтажа монолитных железобетонных конструкций используют разные материалы и способы.

Методы демонтажа монолитного железобетона:
  • Взрывной – актуален в процессе сноса здания, но опасен и должен выполняться профессионалами
  • Механический – с применением спецтехники и соответствующего инструмента
  • Полумеханический – с использованием электрического и пневматического инструмента (канатная, механическая пила, алмазный бур, отбойный молоток и т.д.)
  • Мини-роботы – для небольших помещений и опасных условий
  • Электрогидравлический способ – гидроклинами, безопаснее взрыва, по воздействию идентичен
  • Комбинированный – используются разные способы, в соответствии с текущими задачами и условиями

Демонтаж выполняют после полной разборки и отключения коммуникаций. Если сносят постройку, обязательно вокруг нее возводят временное ограждение.

Монолитный железобетон используется в современном строительстве повсеместно, что объясняется прекрасными характеристиками прочности, надежности, долговечности, другими плюсами. Монолит из бетона и стальной арматуры актуален при возведении самых разных зданий и элементов. При условии правильного выполнения всех этапов, соблюдения технологии и использования в работе лишь качественных материалов железобетон монолитный демонстрирует прекрасные свойства и позволяет создавать самые разные конструкции.

Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации
Adblock detector