Монолитное строительство

      Так как элементы опалубки изготавливаются из разных материалов, то и срок их службы различен. Покрытие опалубок изнашивается быстрее, чем рама, во многих случаях его выгоднее восстановить, чем покупать новое. Полный ремонт обычно обходится в 1/3 стоимости нового элемента. При необходимости элементы можно технически усовершенствовать.

      На российском рынке опалубочные системы представлены следующими зарубежными фирмами (в алфавитном порядке): 'Aluma Sistems' (Канада), 'DOKA' (Австрия), 'MEVA' (Германия), 'NOE' (Германия), 'Outinord' (Франция), 'PERI' (Германия), THYSSEN HUNNEBECK (Германия).

      Среди отечественных производителей можно назвать: 'ДВК-Е', 'Стройметаллконструкция', ЦНИИОМТП. Представлена также в РФ система МОДОСТР белорусских специалистов из БелНИИС (представляет фирма 'Стромтрейдинг').

 

4. Несъёмная опалубка

      Способ возведения стен с использованием несъемной опалубки представляет собой некий гибрид двух технологий: монолитного домостроения и возведения стен из пустотных блоков или из крупноразмерных панелей. Назовем основные этапы данной технологии: возведение участка стены из специальных блоков или панелей, установка арматуры (кроме случаев монтажа арматуры в панелях в заводских условиях) и заполнение бетоном внутренних пустот. Блоки или панели в данной технологии выполняют функции опалубки, но в отличие от сборно-разборной они не демонтируются после достижения бетоном необходимой прочности, а становятся частью стены.

      На Западе системы несъемной опалубки получили достаточно широкое распространение, в том числе и в странах со сложными климатическими условиями. Основная их область применения - это жилые дома, небольшие промышленные и хозяйственные постройки. В большинстве систем существуют ограничения по высоте применения - 5 этажей.

      Основное преимущество несъемных опалубок состоит в небольшом весе изделий, несложной технологии и возможности вести строительство без применения тяжелой техники. Именно благодаря этому владельцы коттеджей часто отдают предпочтение этому способу строительства. Еще одно перспективное направление применения несъемных опалубок - это использование их при возведении мансард. Небольшой вес конструкций в этом случае не оказывает существенного влияния на несущую способность стен и фундаментов.

4.1. Несъемная опалубка из ДСП

      Рассматриваемая система опалубки существенным образом отличается от пенополистирольной опалубки. Крупноразмерные стеновые элементы из ДСП связываются друг с другом через определенные расстояния с помощью Х и У- образных металлических или полимерных профилей (рис. 1). Из ДСП изготавливаются все настенные, потолочные и специальные элементы. В зонах, подвергающихся строительно-физическим нагрузкам, используются деревянные каркасные плиты, связанные цементом (ЦСП).

 

 

 

 

      В данном случае ДСП и ЦСП не является теплоизоляционными материалами, и, следовательно, ограждающая конструкция, получаемая по данной технологии, требует дальнейшего утепления. Но в то же время система имеет и существенные преимущества, прежде всего, это - более высокая индустриальность всех элементов системы. При изготовлении панелей на заводе, между деревянными каркасными плитами устанавливается арматура в соответствии с требованиями расчетов по несущей способности. Также в заводских условиях монтируется по проекту электропроводка, и устанавливаются инженерные коммуникации. Таким образом, практически готовая панель (со всеми коммуникациями и арматурой) доставляется на стройплощадку, где остается только ее смонтировать и залить во внутренние пустоты бетон. Монтаж стеновых элементов осуществляется с помощью крана грузоподъемностью 1 т.

      Все элементы опалубки имеют поверхность, полностью готовую для покраски, побелки или другой отделки. Перенесение в заводские условия большинства технологических процессов позволяет легче осуществлять контроль за качеством и минимизировать сроки монтажных работ на стройплощадке.

     Данная система была разработана в Австрии и нашла широкое применение в Германии. На российском рынке эту систему представляет фирма 'DOMAX' (технология 'GRUBER').

2.   Несъемная опалубка из пенополистирола

      Наиболее широко известны в настоящее время несъемные опалубки, выполненные из пенополистирола. Но в то же время существуют и другие перспективные материалы для данной технологии, например, ДСП. Также необходимо отметить, что в технологии кладок из пустотных бетонных блоков также применяют способ замоноличивания с армированием отдельных участков стены для повышения ее несущей способности (например, устройство несущих столбиков). Роль опалубок в данном случае выполняют бетонные пустотные блоки.

      Основным преимуществом применения технологии несъемной опалубки из пенополистирола является возможность возведения многослойной ограждающей конструкции с необходимым сопротивлением теплопередачи за один технологический цикл, т.е. стена получается сразу 'теплой' и не требует дальнейшего утепления. Получаемая ограждающая конструкция представляет собой 'сэндвич': железобетон, с двух сторон покрытый слоями теплоизоляции. Помимо высоких теплоизоляционных характеристик подобная стена обладает и хорошей звукоизоляцией.

      Пенополистирол, используемый в данной конструкции, является горючим материалом, поэтому особое внимание должно уделяться защитно-декоративным покрытиям с внутренней и наружной стороны стены. Приведем для примера рекомендации специалистов ВНИИПО МВД РФ на основе экспертного заключения ЗАО ЦПИТЗС ЦНИИСК от 19.02.98 по пожарной безопасности конструктивной строительной системы 'Блю Макс Уоллсистэм'. 'С наружной стороны теплоизоляционный слой (пенополистирол) должен быть облицован кирпичом или оштукатурен цементно-песчаной штукатуркой (толщиной 25-30 мм) по закрепленной к стене металлической сетке. А со стороны помещения - двумя слоями гипсокартонных листов толщиной по 12,5 мм каждый или цементно-песчаной штукатуркой не менее 20 мм. При этом стыки между отдельными листами гипокартонными листами должны располагаться по слоям вразбежку.'

      В связи с тем, что внутренним слоем ограждающей конструкции является пенополистирол, у жильцов могут возникнуть некоторые трудности с креплением на стену полок, шкафчиков, и т.п. Дюбели должны крепиться в бетонный слой, для этого необходимо учитывать длину крепежных элементов, а их месторасположение согласовывать с конструктивными особенностями ограждающей конструкции (чтобы не попасть только в слой пенополистирола или в воздушные пустоты). Как уже говорилось выше, элементы опалубок могут быть либо в виде блоков (наиболее распространенный вариант), либо в виде панелей. Рассмотрим подробнее эти две конструктивные системы.

      Блоки из пенополистирола, используемые в качестве несъемной опалубки, представляют собой две пластины, соединенные между собой специальными стяжками. Внутреннее пространство между пластинами заполняется бетоном, который после затвердевания образует монолитную стену. В качестве армирующих элементов в бетоне используются вертикальные и горизонтальные стержни из арматуры. Стяжки должны выполняться из такого материала и такой формы, чтобы обеспечить геометрическую неизменяемость стен во время бетонирования, т.е. воспринимать давление свежеуложенной бетонной смеси. Для этих целей в пенополистирольных блоках используют два материала: пенополистирол и специальный пластик (например, полипропилен). Стяжки из пластика являются предпочтительнее, т.к. пенополистирольные требуют более бережного обращения при бетонировании.

      Основным элементом блочной системы является стеновой модуль (базовый), выполненный в нескольких типоразмерах. Кроме того, система обычно включает угловые блоки (под 900, с переменным углом), торцевые заглушки, а также дополнительные элементы, например, блок с выступом для кирпичной кладки, конический блок, и др. Чем больше номенклатура системы, тем более богатые возможности получает архитектор для решения пластики фасада. Блоки являются мелкоштучными элементами, и, следовательно, с их помощью можно достаточно легко строить дома со сложными криволинейными планами - эркерами, закругленными углами, и т.п. На (рис. 2) показано, каким образом возможно выполнить криволинейную стену из стандартных блоков. Для этого с внутренней стороны блока делаются вырезы, количество которых зависит от требуемого радиуса. Полученный таким образом элемент на время заливки бетона требует дополнительного укрепления.

 

 

 

 

 

      Благодаря малому весу блоков для их монтажа не требуется никакой специальной строительной техники, а технология не требует высокой квалификации рабочих. Монтаж блоков ведется по принципу кирпичной кладки со смещением, что позволяет обеспечить требуемую жесткость стены. Благодаря системе замков, расположенных на кромках блоков, осуществляется их надежное соединение. Для укрепления вертикальной арматуры и сохранения целостности железобетона используется метод соединения арматуры 'внахлест' (посредством механического укрепления проволокой). Требуемая несущая способность стен обеспечивается правильно подобранной маркой бетона и соответствующим классом арматуры.

      Прокладка электропроводки, вентиляционных блоков и канализационных труб производится до заполнения блоков бетоном в предварительно вырезанных отверстиях. Технология строительства позволяет устройство различных вариантов перекрытий: деревянных, из монолитного или сборного железобетона. Выбор типа перекрытия определяется проектом. Необходимо обратить внимание, что чрезвычайно важным при возведении зданий с использованием несъемной опалубки является соблюдение технологии производства бетонных работ, что требует обеспечения контроля за качеством бетонирования (в т.ч. грамотный подбор бетонной смеси, особенно при отрицательных температурах) и правильной установкой арматуры.

      Панели из пенополистирола, в отличие от мелкоштучных блоков, являются крупноразмерными элементами с высотой обычно равной высоте этажа, а длиной 2-3 м (рис. 3). Часть внутренних пустот панелей (по расчету) армируется и замоналичивается, а другие могут быть использованы для укладки коммуникаций.

 

 

 

 

 

Несъемные опалубки из пенополистирола представлены на российском рынке следующими системами: 'ААБ' ('КАНСТРОЙ ГРУП', Москва), ЗАО 'Изодом -2000' ('Интеко', Москва), 'Пластбау', 'Стройсервис - 2000' (ООО 'Стройсервис', Санкт-Петербург) и др.

 

5. Развитие монолитного домостроения

       Основным направлением развития массового жилищного строительства является сборное, панельное домостроение. Однако более 35% объемов жилищного строительства осуществляется еще недостаточно индустриальными методами. Поэтому индустриальные методы монолитного домостроения рассматриваются как резерв повышения общего уровня дальнейшей индустриализации строительства. Производственный эксперимент по применению различных конструктивно-технологических методов монолитного домостроения позволил сформировать теоретические основы рациональных сфер применения монолитного бетона, технических решений конструкций зданий и опалубок, а также разработать ряд нормативных и методических документов по проектированию, строительству и сравнительной               технико-экономической оценке гражданских зданий из монолитного бетона.

       Наибольшее распространение монолитное  домостроение получило в Кишиневе, Сочи, Алма-Ате, Минске, Вильнюсе, городах  Кавказских минеральных вод, Южного  берега Крыма, Средней Азии  и др.

       Анализ показал, что монолитное домостроение по большинству технико-экономических показателей имеет преимущества по сравнению с кирпичным домостроением, а в ряде случаев и с крупнопанельным: единовременные затраты на создание производственной базы меньше, чем в кирпичном на 35% и чем в крупнопанельном на 40-45%; расход стали в конструкциях снижается на 7-25% по сравнению с крупнопанельным (экономия увеличивается по мере повышения этажности и сейсмической активности района строительства); расход стали на опалубку с учетом оборачиваемости форм снижается на 1,5 кг на 1м² общей площади в сборных конструкциях до 1 кг в монолитных. Энергетические затраты на изготовление и возведение монолитных конструкций уменьшается на 25-35% по сравнению со сборными и кирпичными: трудовые затраты снижаются в среднем на 25-30%, а продолжительность строительства сокращается на 10-15% по сравнению с кирпичным. Стоимость строительства с учетом зданий по этажности, архитектурно-планировочным решением и действующих чем на материалы и конструкции в среднем на 10% ниже, чем кирпичного, и на 5%, чем крупнопанельного. 
 
       К достоинствам монолитного домостроения относится возможность с минимальными затратами получить разнообразные объемо-пространственные решения, повысить эксплуатационные качества зданий. 
При этом сокращается инвестиционный цикл (проектирование зданий и производственной базы – создание базы – строительства).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Монолитное строительство в экстремальных условиях

       Возрастающие объемы монолитного строительства диктуют необходимость перехода на надежные скоростные технологии с обеспечением качества выполняемых конструкций зданий и сооружений.

      «Программа развития строительного комплекса Российской Федерации на 1997-2000 годы и концепция на период до 2005 года» предусматривают ускоренное создание и освоение техники нового поколения, высокоэффективных и интенсивных технологий и их научного обеспечения, повышающих эффективность и надежность строительства.

       Большое внимание уделяется совершенствованию технологии зимнего бетонирования и производству работ в экстремальных условиях и критических ситуациях, учитывая, что тенденция к дальнейшему расширению области применения монолитного бетона и железобетона становится все более приоритетной.

      В этой связи проведен комплекс аналитических и экспериментально-производственных исследований на основе системного подхода, концепции интенсификации технологических процессов и целевой комплексной программы.

      Особое место занимают новые технологии, обеспечивающие управление режимами тепловлажностной обработки бетона, включая процессы остывания конструкций.

      Разработаны новые опалубочные системы «ТОНУС-Комби М»*, основанные на принципе плоских нагревателей. Они прошли производственную апробацию и успешно применяются в строительных организациях России.

     Конструктивно-технологические решения опалубочных систем - термоактивная блок-форма (1049642), щитовая опалубка перекрытий (2138606), термоактивный низковольтный опалубочный, щит (2125635) - защищены патентами Российской Федерации.

      Аналитические и экспериментально-производственные исследования теплофизических основ и технологических особенностей кондуктивного воздействия на бетон новых опалубочных систем «ТОНУС-Комби М» и структурно-физических превращений в бетоне на стадиях трех фаз (массопереноса, структу-рообразования и напряженно-деформированного состояния) и анализ полученных результатов позволили установить зависимость физических процессов в период разогрева и подъема температуры, динамики набора прочности бетоном от скорости подъема температуры, а также оценить зависимость влияния тепло- и массопереноса как следствия температурных градиентов на структурные изменения в бетоне и вытекающие из них изменения физико-механических характеристик бетона монолитных конструкций.