Отличительные особенности кирпичной кладки в зимних условиях:

-сокращают размер делянок, увеличивают число каменщиков, обеспечивают быстрое возведение кладки по высоте с обяза­тельным и одновременным выполнением работ сразу на всей захватке;

-при многорядной системе перевязки вертикальные продольные швы перевязывают не реже чем через каждые 3 ряда;

-запас раствора на рабочем месте допускается только на 20...30 мин работы, ящик должен быть утеплен и оборудован подогре­вом;

-не разрешается укладывать в конструкцию намокший и обледе­невший кирпич, его необходимо просушить;

-не допускается при перерывах в работе оставлять раствор на верхнем слое кладки.

Удорожание зимней кладки на обычном цементном растворе при способе замораживания составляет 8... 12%; на быстротвердеющих рас­творах - 10... 15%; при растворах с противоморозными добавками -12...20%; при применении электроподогрева - 15...20%; в тепляках - 30% и более.

До начала оттаивания кладки весной принимают меры по разгрузке конструктивных элементов кладки или их усиления. Для разгрузки простенков в проемах враспор устанавливают стойки на клиньях, по­зволяющих регулировать их положение по мере осадки кладки (рис 13.3, а). Иногда используют металлические стойки с домкратными опорами. Для уменьшения нагрузки от прогонов под их концы подво­дят стойки, опираемые также на деревянные клинья. Увеличение несущей способности и обеспечение устойчивости столбов обеспечивается установкой стальных обойм или инвентарных хомутов из металличе­ских уголков, стянутых болтами (рис. 13.3, б, в).

Рис. 13.3. Усиление каменной кладки на период оттаивания:

а - простенков разгрузочными стойками; б - столбов и простенков стальной обоймой; в - то же, инвентарными хомутами; г - отдельно стоящих стен двусторонними подкосами; д - высоких про­стенков двусторонними сжимами; 1 - доска; 2 — стойка; 3 - клинья; 4 — деревянная подкладка; 5 - стальной уголок; б — стяжной болт; 7 - хомуты со стяжными болтами; 8 — подкосы; 9 — брев­на; 10 - проволочные скрутки

Участки внутренних свободно стоящих стен, высота которых более чем в 5 раз превышает их толщину, временно закрепляют двухсторонними подкосами (рис. 13.3, г); высокие простенки раскрепляют двухсторонними сжимами (рис. 13.3, д).

Особенности кладки арок и сводов. Кладку арок (в том числе арочных перемычек в стенах) и сводов необходимо выполнять из кирпича или камней правильной формы на це­ментном или смешанном растворе.

Для кладки арок, сводов и их пят следует применять растворы на пор­тландцементе. Применение шлакопортландцемента и пуццоланового порт­ландцемента, а также других видов цементов, медленно твердеющих при пониженных положительных температурах, не допускается.

Отклонения размеров опалубки сводов двоякой кривизны от про­ектных не должны превышать: по стреле подъема в любой точке свода 1/200 подъема, по смещению опалубки от вертикальной плоскости в сред­нем сечении 1/200 стрелы подъема свода, по ширине волны свода — 10мм.

Кладку волн сводов двоякой кривизны необходимо выполнять по устанавливаемым на опалубке передвижным шаблонам.

Кладку арок и сводов следует производить от пят к замку одновремен­но с обеих сторон. Швы кладки необходимо полностью заполнять раство­ром. Верхнюю поверхность сводов двоякой кривизны толщиной в 1/4 кир­пича в процессе кладки следует затирать раствором. При большей толщине сводов из кирпича или камней швы кладки необходимо дополнительно за­ливать жидким раствором, при этом затирка раствором верхней поверх­ности сводов не производится.

Кладку сводов двоякой кривизны следует начинать не ранее чем через 7сут после окончания устройства их пят при температуре наружного воздуха выше 10°С. При температуре воздуха от 10 до 5°С этот срок увеличивается в 1,5 раза, от 5 до 1°С — в 2 раза.

Кладку сводов с затяжками, в пятах которых установлены сборные же­лезобетонные элементы или стальные каркасы, допускается начинать сразу после окончания устройства пят.

Грани примыкания смежных волн сводов двоякой кривизны выдерживаются на опалубке не менее 12 ч при температуре наружного воздуха выше 10° С. При более низких положительных температурах продолжитель­ность выдерживания сводов на опалубке увеличивается в соответствии с указаниями СНиП 3.03.01-87.

Загрузка распалубленных арок и сводов при температуре воздуха выше 10°С допускается не ранее чем через 7сут после окончания кладки. При более низких положительных температурах сроки выдерживания увеличи­ваются согласно СНиП 3.03.01-87

Утеплитель по сводам следует укладывать симметрично от опор к замку, не допуская односторонней нагрузки сводов.

Натяжение затяжек в арках и сводах следует производить сразу после окончания кладки.

Возведение арок, сводов и их пят в зимних условиях допускается при среднесуточной температуре не ниже минус 15°С на растворах с противоморозными добавками. Волны сводов, возведенные при отрицательной тем­пературе, выдерживаются в опалубке не менее 3 сут.

Контроль качества каменной кладки.

При ведении каменной кладки необходимо следить за горизонтальностью и толщиной швов, вертикальностью плоскостей и правильно­стью углов. Правильность закладки угла проверяют угольником, вертикальность поверхностей отвесом, это делают не реже двух

Рис. 13.4. Допуски при каменной кладке стен: 1 - вертикальной поверхности - 10 мм;2 – поверхностей углов по вертикали на этаж - 15 мм, на всю высоту стены -30 мм; 3 - отметки обреза - 10 мм; 4 - толщина кладки ±15 мм; 5, 6 – ширина простенков и проемов ± 15 мм; 7 - ря­дов кладки от горизонтали на 10 м дли­ны - 15 мм

раз на каждый метр высоты кладки. Горизон­тальность кладки проверяют уровнем и правилом. Проверку горизонтально­сти кладки производят также не реже двух раз на каждый метр высоты. Толщину швов контролируют сталь­ной линейкой или метром через 5...6 ря­дов кладки. Допустимые отклонения поверхнос-тей и углов (рис. 13.4): -от вертикали на один этаж - 10 мм, на всю высоту здания - не более 30 мм; -от горизонтали на 10 м длины клад­ки - не более 15 мм. Кроме этого проверяют качество заполнения швов, толщину швов, пра­вильность кладки и величину опирания на кладку железобетонных элементов. Для зимней кладки ведут журнал работ,

в котором фиксируют температуру воз­духа и раствора в момент его укладки, температуру кладки при искус­ственном прогреве, состояние кладки в период оттаивания.

Перед началом кирпичной кладки на границе делянок, отводимых отдельным звеньям каменщиков, и на углах стен устанавливают рей­ки-порядовки, разбитые на деления по рядам кладки. Для создания и соблюдения прямолинейности и толщины рядов кладки применяют натянутый шнур-причалку, вертикальное направление кладки проверя­ют отвесом.

Должны быть четко разграничена обязанности между каменщиком и подсобным. Подсобник раскладывает кирпич на стене и расстилает раствор. Для кладки наружного ряда кирпич раскладывают поближе к внутреннему ряду, для кладки внутреннего ряда - на наружном или ближе к нему. В зависимости от применяемых растворов, используе­мых пластификаторов, подвижности раствора принимают решение о способе укладки кирпича - впристык (впустошовку) или вприжим.

Желательно четкое распределение обязанностей в комплексной монтажной бригаде, возводящей кирпичный дом: укладка кирпича, блоков на растворе - каменщики; монтаж сборных конструкций - мон­тажники; устройство подмостей или лесов - плотники или монтажни­ки; доставка материалов на рабочее место - транспортные рабочие.

Для осуществления контроля качества и производительности рабо­чих используют основные нормативные данные:

-расход кирпича на 1 м кладки около 400 шт., раствора 0,24 м3; затраты труда на 1м3 кладки от 0,77 до 2 чел/дн;

-средняя выработка на одного рабочего в смену 0,8...1,1 м3.

Фактическая производительность на одного рабочего в смену: -рабочий «одиночка» - 300...500 шт. кирпича или 0,7...1,2 м3

кладки;

-рабочий в звене «двойка» - около 1000 шт. кирпича или 2,5 м3;

-в звене «пятерка» - 1700...2000 шт. кирпича или 4,2...5,0 м3.

Вопросы для самоконтроля:

1. Возведение каменных конструкций в зимних условиях.

2. Особенности кладки арок и сводов.

3. Контроль качества каменной кладки

Лекция № 12

Тема: Деревянные работы. Плотницкие работы и монтаж строительных конструкций из древесины. Контроль качества и ТБ.

План лекции:

1Способы обработки древесины.

2Обеспечение долговечности деревянных изделий.

3Сборка деревянных конструкций.

4Установка столярных изделий

Обратить внимание на способы устройства деревянных конструкций.

Знать способы обработки древесины, сборки деревянных конструкций.

Уметь рассказать технологию устройства деревянных конструкций

Монтаж деревянных конструкций - Древесные материалы и способы их обработки. Древесные материалы.Древесина и изделия из нее обладают ценными качествами: они относительно дешевы, просты в обработке, достаточно долговечны. Процессы обработки древесины подразделяют на плотничные и столярные работы.

Плотничные работы – это грубая обработка древесины, упрощенное сопряжение элементов (опалубочные работы, изготовление лесов и подмостей и др.). 

К столярным работам относятся изготовление изделий и конструкций из древесины с более тщательным выполнением деталей, точностью сопряжения элементов. В качестве отделочного исходного материала для конструкций используется древесина березы, сосны, ели, лиственницы, бука, дуба, граба. Технология изготовления элементов и конструкций из древесины включает в себя заготовительные, сборочные и монтажные работы. Заготовительные и сборочные работы, как правило, выполняются на деревообрабатывающих предприятиях. В сборочных цехах современных деревообрабатывающих комбинатов производят сборку с окончательной пригонкой и укреплением конструкций и деталей. На стройплощадках ведутся лишь монтаж и укрупнительная сборка конструкций из древесины.

Способы обработки древесины

Основные способы обработки древесины – отесывание, пиление, строгание, сверление, долбление отверстий и пазов. Для обработки древесины применяются ручные электрические машины - пилы для продольной и поперечной распиловки древесины, электрорубанки для острожки досок и брусьев, электросверлилки, электродолбежники для выдалбливания отверстий и др. К ручному инструменту относятся пилы поперечные и продольные, струги-медведки и шерхебели для грубого остругивания, рубанки и фуганки – для чистого остругивания, для долбления применяют долота и стамески, для сверления – сверла и буравы и др.Технология изготовления элементов и конструкций из древесины включает два этапа - заготовка и сушка древесины; обработка полуфабрикатов. Заготовка деловой древесины ведется круглый год специализированными организациями, которые поставляют лес на деревообрабатывающие комбинаты. Очень большое значение для эксплуатации деревянных конструкций и столярных изделий имеет влажность древесины, которая регламентируется ГОСТом и составляет, например, для досок чистого пола 18%, оконных и дверных блоков – 12%. Влажность определяют специальными приборами – влагомерами.

Различают следующие виды сушки древесины - атмосферную, радиационную и камерную. Атмосферная сушка – сушка в естественных условиях на открытых складах или под навесами. Пиломатериалы, подвергающиеся сушке, укладывают в штабеля. Интенсивность атмосферной сушки зависит от климатических условий, а ее продолжительность составляет 2-3 месяца и более. Радиационный метод сушки осуществляется инфракрасными лучами, источниками которых могут быть обычные электрические лампы накаливания, специальные зеркальные лампы, греющие спирали, экраны и др. В настоящее время основным способом сушки является камерная, которая проводится при повышенной температуре и атмосферном давлении в специальных камерах – сушилках.

Обеспечение долговечности деревянных изделий

Для обеспечения долговечности деревянные изделия должны быть защищены от гниения и разрушения насекомыми. Защиту конструкций от гниения (антисептирование) проводят в специализированных цехах деревообрабатывающих предприятий или непосредственно на строительной площадке. В качестве антисептиков используют креозотовое масло, фтористый цинк и др. Для защиты древесины от разрушения насекомыми используются специальные химические вещества – инсектициды, которые наносятся на поверхность конструкций опрыскивателями или кистями. Древесина является огнеопасным материалом, способным быстро воспламеняться, поэтому необходимо предусматривать меры, обеспечивающих огнезащиту деревянных конструкций и изделий. Для предохранения деревянных конструкций от возгорания (антипирирования) поверхности конструкций покрывают специальными огнезащитными материалами –антипиренами, обмазывают пастами, окрашивают. Большинство деревянных изделий для строительства изготавливают на ДОКах – деревообрабатывающих комбинатах – и доставляют на стройплощадки в готовом для монтажа виде.

Основные виды пиломатериалов, которые используются для изготовления деревянных конструкций, - этокруглый лес (бревна диаметром 20-25 см), брус разного сечения, доски обрезные и необрезные, рейки, лаги, доска для облицовки (вагонка), различные погонажные изделия. Поперечное распиливание древесины производят на торцовочных станках, продольный раскрой отрезков на заготовки – на продольно-круглопильных станках. Острожку двух смежных сторон досок производят на фуговальных станках. Шипы нарезают на шипорезном станке, проушины – на фрезерном. Для создания единой конструкции в процессах плотничных и столярных работ производят соединение отдельных заготовок. Практикуют несколько видов соединений деревянных элементов, сплачивание – соединение бревен, брусьев и досок боковыми гранями по всей длине, в результате чего получается сплошной щит или стена; сращивание – сопряжение деревянных элементов по длине при горизонтальном их расположении; наращивание – сращивание элементов в вертикальном направлении. Наращивание применяется, когда высота конструкции больше стандартной длины заготовки.

Сборка и монтаж деревянных конструкций и изделий - особенности входного контроля деревянных конструкций

При входном контроле поступающих в монтаж готовых деревянных конструкций следует обращать особое внимание на качество и влажность древесины, правильность выполнения соединений между элементами и наличие защитных антисептических и противопожарных пропиток и покрытий. Влажность древесины деревянных конструкций (за исключением временных, а также находящихся во влажном состоянии в условиях эксплуатации) не должна превышать 23%, а конструкций, усушка которых не вызывает расстройства сопряжений, - 30%. При необходимости временного складирования деревянные конструкции следует предохранять от воздействия атмосферных осадков и прямых солнечных лучей. Обработанные огнезащитными и влагозащитными составами конструкции необходимо хранить в проветриваемой среде. В период временного складирования ответственных несущих конструкций (рам, арок, ферм) следует применять приспособления, исключающие повреждения конструкций. Входной контроль сопровождается проверкой плотности пригонки элементов в соединениях и правильности установки крепежных деталей.

Сборка конструкций из бревен и брусьев

При рубке стен бревна или брусья связывают в венцы. Каждый венец представляет собой ряд бревен или брусьев, уложенный по периметру здания. В углах и пересечениях венцы соединяют на врубках. Между собой венцы соединяют вставными шипами. С нижней стороны в бревнах выбирают полукруглый паз, которым верхнее бревно укладывают на нижележащее. В рубленных стенах в пазах между бревнами прокладывают антисептированную паклю или войлок. Значительная экономия древесины достигается при возведении каркасных стен, которые представляют собой жесткий каркас, обшитый с двух сторон щитами или досками. Пространство между обшивками заполняют утеплителем. Из всех видов деревянных стен наиболее индустриальными являются щитовые, собираемые из отдельных щитов. Щиты вместе с дверными и оконными проемами и коробками изготавливают на заводах. Элементы междуэтажных и чердачных перекрытий изготавливают, как правило, на заводах, при этом в условиях стройплощадки производятся только подгонка, обработка и антисептирование концов. В кирпичных зданиях концы деревянных балок заделывают наглухо. Перед заделкой концы антисептируют, а боковые поверхности оклеивают толем. Между торцами балок и стеной оставляют зазор 3-4 см.

Балки перекрытий, несущие конструкции кровель нередко изготавливают клееными. Для изготовления многослойных клееных конструкций используют маломерные доски и бруски, стыкуемые в разных слоях конструкции вразбежку. При этом можно использовать древесину и пониженного качества, высушенную до 15% влажности. Стропила делают из бревен, брусьев или досок. Они могут быть наслоенными (с промежуточными опорами) и висячими – не имеющие коньковой опоры. В настоящее время применяют сборные стропила, которые собирают в таком порядке. На внутренние столбы здания укладывают опорные щиты с затяжкой, на них устанавливают решетчатые подкосы – конверты, которые удерживаются верхней распоркой. Далее укладывают стропильные щиты с обрешеткой, одним концом опирающиеся на мауэрлаты стены, другим – на конверты. На коньковую часть укладывается брус.

Монтаж сборных и контейнерных домов

Строительство из древесины развивается по пути применения изготовленных на деревообделочных комбинатов домов, а также крупноразмерных несущих конструкций для промышленного и сельскохозяйственного строительства. Основными элементами в сборно-щитовых домах являются обвязки (нижняя и верхняя), щиты стеновые и перегородочные, элементы перекрытий и крыш. После устройства гидроизоляции на фундамент укладывают элементы нижней обвязки и балки с нижним «черным» диагональным настилом. Сборку стен начинают с угловых щитов, к которым последовательно присоединяют промежуточные щиты продольных, а затем поперечных стен. Вместе со сборными каркасно-щитовыми домами возводят сборные каркасно-панельные здания, состоящие из фундаментных подушек, клееных стоек, деревометаллических ферм, а также стеновых и кровельных панелей. Панель состоит из рамы размером 6х1,2 м, обшитой с наружной стороны шпунтованными досками, а с внутренней – полутвердой древесноволокнистой плитой. Для теплых зданий панели внутри имеют утеплитель – теплоизоляционную древесноволокнистую плиту и пергамин. В местах новостроек в качестве временных зданий широко используются сборно-разборные дома из объемных блоков контейнерного типа. Эти дома легко собирать контейнерными кранами.

Установка несущих деревянных конструкций

К монтажу ферм и других ответственных несущих конструкций с болтовыми соединениями приступают после подтяжки болтов. Монтаж одиночных ферм начинают с крайних пролетов. Первую ферму после установки на место раскрепляют временными связями, а после установки второй фермы сразу скрепляют их постоянными связями. Каждую последующую ферму крепят к ранее установленной после проверки положения опорных и других узлов. Рамы и арки допускается монтировать как полностью собранными, так и полурамами или полуарками, используя монтажные вышки. На опорные узлы перед монтажом навешивают башмаки, которые закрепляют после установки конструкций на опоры. Полурамы и полуарки до окончательного закрепления выверяют по контрольным рискам. Предварительную укрупнительную сборку конструкций с затяжкой производят в вертикальном положении, а конструкций без затяжек – в вертикальном или горизонтальном. Накладки на узлах устанавливают после достижения плотного примыкания стыкуемых элементов. При монтаже деревянные конструкции устанавливают в проектное положение сразу же.

Установка столярных изделий

Оконные и дверные блоки устанавливают до начала отделочных работ (иногда здания монтируются из деталей заводского изготовления с установленными на заводе оконными блоками). Дверные блоки в сборных панельных зданиях устанавливают на месте. Оконные и дверные блоки устанавливают в проемы и в процессе возведения стен. Коробки в каменных стенах закрепляют ершами, которые забивают в антисептированные пробки, закладываемые в процессе кладки стен. В рубленных брусчатых и бревенчатых стенах коробки с пазами устанавливают на гребни, нарубаемые в венцах, образующих проемы. При этом над коробками оставляют зазор 8-10 см на осадку венцов при их сушке и уплотнении горизонтальных пазов. В деревянных каркасных зданиях коробки крепят гвоздями к стойкам и ригелям каркаса. Зазоры между стеной и коробкой заделывают монтажной пеной, которая является хорошим антисептиком, тепло- и звукоизоляционным материалом. Коробки первоначально укрепляют клиньями. Окончательно их закрепляют только после выверки вертикальности и горизонтальности, а также совпадения вертикальных и горизонтальных осей других проемов.

Столярные перегородки состоят из щитов, собранных из 2-4 полотен, аналогичным по устройству другим полотнам. Поступающие на объект в готовом виде щиты, устанавливают непосредственно на чистый пол или на брус на полу, толщина которого равна толщине обвязки щита. К полу (брусу), стенам и потолку щиты крепят ершами. При установке щиты крепят один к другому гвоздями или шурупами. Иногда между нижним брусом и потолком ставят стойки, между которыми и устанавливают щиты. В месте примыкания перегородки к потолку пришивают карниз или галтель, у пола – плинтус. На вертикальные стыки щитов нашивают нащельники. Погонажные изделия прирезают на месте установки с соединением в углах на «ус». Наличникикрепят к коробкам гвоздями или шурупами. Плинтусы крепят к кирпичным стенам и перегородкам гвоздями в деревянные пробки, заделанные в стену. Деревянные лестницы, поступающие на строящийся объект в готовом виде, устанавливают целыми маршами.

Встроенное оборудование – это стенные шкафы, шкафы-перегородки, шкафы-антресоли, подоконные холодильные шкафы и т.д. На строительную площадку эти изделия поступают в собранном виде, проолифенные и огрунтованные или окрашенные за один раз.  Встроенное оборудование устанавливают после окончания штукатурных работ, а окрашивают одновременно с отделываемыми  помещениями. Встроенное оборудование, поступающее в окончательно отделанном виде (полированное, с лаковым покрытием), устанавливают на место после окончания отделочных работ.

Вопросы для самоконтроля:

1. Способы обработки древесины.

2. Обеспечение долговечности деревянных изделий.

3. Сборка деревянных конструкций.

4. Установка столярных изделий

Лекция № 14

Тема: Бетонные и железобетонные работы. Область применения бетоны и ж/бетона в современном строительстве. Опалубочные и арматурные работы. Приготовление и транспортировка бетонной смеси.

План лекции:

1. Общие положения технологии монолитного бетона

2.Опалубка. Опалубочные работы.

3. Классификация опалубки

4.Производство опалубочных работ.

5.Основные виды опалубочных систем

6. Очистка, восстановление и монтаж опалубки

7.Выбор опалубочных систем

8.Назначение и виды арматуры

9. Состав арматурных работ

10.Изготовление арматурных изделий

11.Соединение арматурных элементов. Способы сварки

12.Производство арматурных работ на объекте

Обратить внимание на технологию производства бетонных работ, устройство опалубки.

Знать виды опалубки.

Уметь рассказать технологию производства бетонных работ.

Общие положения технологии монолитного бетона.

На сегодняшний день из существующих технологий возведения зданий и сооружений наиболее перспективным является монолитное строительство. Это - возведение конструктивных элементов из бетонной смеси с использованием специальных форм (опалубки) непосредственно на строительной площадке.

Создается абсолютно жесткий каркас с различными видами ограждающих конструкций. В нашей стране долгие годы предпочтение отдавалось сборному строительству. Хотя можно отметить, что в 30-е годы - время развития конструктивизма - имелся опыт монолитного строительства. Затем было время "кирпича", очень активно пропагандировалось панельное домостроение, и лишь последние 10 лет можно говорить о том, что монолитное строительство заняло свое достойное место. Технология монолитного строительства пришла к нам с Запада, где просчитывается экономическая обоснованность того или иного проекта; учитывается также не стоимость материалов, а стоимость работы и связанные с этим затраты. Если говорить конкретно о домостроении, то сборные конструкции здесь дороги, поэтому западные строительные фирмы их применяют редко, отдавая предпочтение возведению зданий из монолита. При такой технологии становится дешевле рабочая сила, трудозатраты осуществляются один раз.

В этой связи стоит отдельно выделить преимущества монолитного строительства перед другими технологиями: шаг конструкций при монолитном строительстве не имеет значения.В сборном - все конструкции имеют размеры, кратные определенному модулю; технология конструкций, выполняемых на заводе, не позволяет быстро изменить форму оснастки. Поэтому архитекторы и проектировщики были привязаны к определенным типоразмерам и, как следствие - ограничены в принятии проектных решений.

Монолитные здания легче кирпичных на 15-20%. Существенно уменьшается толщина стен и перекрытий. За счет облегчения веса конструкций уменьшается материалоемкость фундаментов, соответственно удешевляется устройство фундаментов.

Производственный цикл переносится на строительную площадку. При сборном домостроении изделия изготавливаются на заводе, привозятся на площадку, монтируются. При изготовлении сборных конструкций закладываются допуски на всех технологических этапах, которые приводят к дополнительным трудозатратам при отделке стыков. Если монолитное строительство ведется по четко отработанной схеме, то возведение зданий осуществляется в более короткие сроки. Кроме этого, качественно выполненная работа исключает необходимость мокрых процессов. Стены и потолки практически готовы к отделке.

Монолитное строительство обеспечивает практически "бесшовную" конструкцию. Благодаря этому повышаются показатели тепло- и звуконепроницаемости. В то же время, конструкции более долговечны.

Верно говорится: все новое - хорошо забытое старое. Монолитные дома, которые стали появляться в крупных городах Росии в последние годы, многие специалисты воспринимают как последнее слово строительной технологии. Но на самом деле привычные для нас панельные сооружения появились значительно позднее. Первые здания из бетона были именно монолитными, ничего другого раньше просто не умели делать. Эпоха индустриального домостроения наступила позже - вместе с появлением первых блочных и панельных пятиэтажек.

Так что же это такое - монолитный дом? Почему сейчас так много разговором вокруг зданий, построенных по этой технологии? В чем их преимущества, и каковы перспективы у монолитного домостроения?

Долгое время монолитное домостроение у нас в стране почти не развивалось. Строить по тем технологиям, которыми располагали наши строители, было значительно медленнее, дороже и более трудоемко, нежели собирать дома из панелей. К тому же долгое время задача стояла просто: строить как можно быстрее и как можно больше. Плюс ко всему считалось, что для монолитного строительства не подходят климатические условия: бетон должен застывать при определенной температуре, а у нас большую часть года - зима.

Но со временем, когда приоритеты в строительстве поменялись, стало ясно, что даже современные панельные дома имеют много неразрешимых проблем: это некоторая ущербность в архитектуре, ограниченный набор квартир, необходимость иметь стройплощадку значительных размеров и т.д. Тут-то и вспомнили о монолитных домах, для которых эти проблемы просто не существуют.

В то время как в СССР и затем в России монолитные здания были в диковинку, практически во всех европейских странах строительство давно велось преимущественно по этой технологии. Много опыта наши строитель переняли при сотрудничестве с зарубежными фирмами, которые строили военные городки для частей, выведенных из Германии. Несколько таких городков было построено и в Подмосковье - в Кубинке и в Нахабино. Все, что строили иностранцы, было монолитным, несмотря на климат, традиции и прочие неудобства.

Панельные дома не мобильны. ДСК и КПД выпускают строго определенные панели и блок-секции, и чтобы изменить ассортимент, необходимо переоснащать весь завод. Это трудно и дорого. Монолитные же дома позволяют обеспечить то, что хочет заказчик - любую протяженность здания, любое количество этажей, любой фасад, любую планировку квартир. Таким образом, оказываются развязанными руки у архитектора, а это значит, что здания внешне могут быть разнообразны и интересны.

Процесс монолитного строительства состоит из нескольких этапов: приготовления и доставки бетона (марок 200-400), подготовки опалубки и собственно укладки бетона. Процесс этот особенно упрощается, если есть возможность создания своего бетонного узла непосредственно на стройплощадке.

Опалубка. Опалубочные работы.

Применение современных опалубочных систем при монолитном строительстве значительно повышает его технологичность. Сроки, качество возведения конструкций во многом определяет применяемая опалубка. Современные опалубочные системы можно классифицировать по различным критериям. По области применения и конкретных задач: для стен; для перекрытий; колонн; кольцевых стен с изменяемым радиусом; туннельная; односторонняя.

По конструктивным особенностям: рамные; балочные.

По способу установки: стационарная; самоподъемная; подъемно-переставная; подъемная.

По размерам: крупнопанельная; мелкоштучная.

По применяемым материалам. Для изготовления элементов опалубок применяют различные материалы: сталь, алюминий, древесину, пластик.

Пока в нашей стране еще не создана универсальная опалубочная система, поэтому за Российский строительный рынок борются зарубежные производители опалубки. Широко предлагаются разборно-переставная, мелко- и крупнощитовая опалубка, т. е. опалубка, состоящая из модульных щитов-балок с системой доборных элементов.

Классификация опалубки.

Для изготовления бетонной и железобетонной конструкции определенных размеров и конфигурации необходимо бетонную смесь и арматуру уложить в заранее приготовленную форму, которая называется опалубкой. Опалубка на высоте и поддерживается в проектном положении при помощи лесов. Опалубка и леса должны быть жесткими, прочными и неизменяемыми, простыми в изготовлении, сборке и разборке. Сторона опалубки, примыкающая к бетону, должна быть гладкой, стыки досок и щитов не должны при бетонировании пропускать цементного молока. Для удешевления бетонных и железобетонных конструкций щиты и другие элементы опалубки делают с учетом их много кратного использования. Стоимость опалубки составляет 20-30% общей стоимости бетонных и железобетонных конструкций.

Классификация опалубки по материалу. По основному материалу опалубка монолитных бетонных и железобетонных конструкций подразделяется на деревянную, металлическую, фанерную, железобетонную и комбинированную. Деревянная опалубка обычно изготовляется на опалубочном дворе или в плотничном цехе деревообделочного комбината строительства. Для изготовления деревянной опалубки применяется лесоматериал хвойных пород с влажностью древесины до 25%. Элементы опалубки заготовляются на станках. От точности изготовления элементов опалубки во многом зависит качество возводимых конструкций, поэтому отклонения от проектных размеров в изготовленных элементах должны быть минимальными.

Деревянная опалубка обладает малой теплопроводностью по сравнению с металлической и железобетонной, что имеет большое значение при работе в условиях низких температур. К ней легко крепить различные элементы отепления в зимнее время, влагопоглощающую облицовку и другие устройства. Основными недостатками деревянной опалубки является ее относительно невысокая прочность и склонность к деформациям при намокании, усушке и транспортировке, следствием чего является коробление, растрескивание доски раскрытие швов между ними. Несмотря на указанные недостатки деревянная опалубка до сего времени широко применяется при постройке монолитных бетонных и железобетонных конструкций и сооружений.

Металлическая опалубка и оснастка к ней изготовляются в механических мастерских или цехах металлоконструкций. Детали металлической опалубки выполняются из стали марки Ст.0. Заготовки элементов опалубки обрабатываются с достаточно высоким классом точности. Допускаемые отклонения от проектных размеров в длине и ширине на 1 погонный метр щитов металлической щитовой опалубки не должны превышать 2 мм, отклонения в расположении отверстий для соединительных элементов (клиньев, болтов и т.д.) — 0,5 мм.

Допускаемые отклонения в размерах элементов подвижной, катучей и подъемно-переставной опалубок должны приниматься в каждом отдельном случае в соответствии с указаниями, приведенными в проектах опалубки.

Металлическая опалубка проходит контрольную сборку. Детали ее, соприкасающиеся с бетоном, покрывают смазкой, а остальные окрашивают, после чего все элементы опалубки маркируют.

Металлическая опалубка обеспечивает ровную, гладкую поверхность бетона и как вид многооборачиваемой инвентарной опалубки имеет много достоинств. Она значительно дороже деревянной, но практически имеет беспредельную оборачиваемость. Считается экономически целесообразным применять металлическую опалубку при ее оборачиваемости не менее 50 раз. Кроме этого металлическая опалубка обладает следующими положительными качествами, а именно: жесткостью, легкостью распалубки (при соответствующей смазке поверхностей опалубки), отсутствием деформаций при различных режимах влажности. К недостаткам металлической опалубки относятся высокая ее стоимость, теплопроводность, трудность крепления различных элементов к опалубке.

Фанерная опалубка наряду с металлической может быть отнесена к числу высокооборачиваемых, инвентарных типов опалубки. Фанера обычно используется только для обшивки, несущий же каркасофанерной опалубки делается из дерева или металла.

Фанерная опалубка имеет меньшую теплопроводность, чем металлическая, к ней легче крепить различные элементы. По сравнению с деревянной и металлической, она имеет и меньший вес.

Особенно целесообразно применять фанерную опалубку для криволинейных поверхностей. Но к фанере, используемой для опалубки, предъявляются сравнительно высокие требования, например, она должна быть водостойкой.

Дефицитность и сравнительно высокая стоимость такого сорта фанеры ограничивают ее широкое применение как материала для опалубки. Поэтому использование фанерной опалубки пока ограничено.

Железобетонная опалубка в период бетонирования выполняет роль опалубки, а в последующем является постоянным конструктивным элементом сооружения.

Достоинством железобетонной опалубки является исключение процесса распалубки. В связи с этим значительно упрощается ее крепление. К недостаткам железобетонной опалубки относятся высокая теплопроводность и сравнительно большой вес.

Применяется она в основном при строительстве гидротехнических сооружений, где является постоянной наружной защитной облицовкой сооружения.

Комбинированная опалубка устраивается в целях наилучшего использования положительных качеств различных материалов. Такая опалубка чаще всего комбинируется из дерева и металла.

Классификация опалубки по конструктивным методам. По конструктивным признакам в строительстве применяются следующие виды опалубок: стационарная; разборно-переставная; скользящая, подъемно-переставная; катучая; бетонные и железобетонные блоки и плиты оболочки; армоцементные и металлические плиты; безопалубочное бетонирование (сетчатая форма).

Применение стационарной (необорачиваемой) опалубки допускается в исключительных случаях для нетиповых конструкций и сооружений, не имеющих повторяющихся элементов. Для лесов применяются круглый и пиленый лес преимущественно хвойных пород, сортовая сталь и трубы. Все опорные части лесов должны устанавливаться на прочном основании с достаточной площадью опирания во избежание недопустимых осадок забетонированных конструкций и сохранения проектных отметок конструкций при замерзании и оттаивании грунта.

В строительной практике широко применяется разборно-переставная опалубка, состоящая из отдельных щитов, устанавливаемых вручную или с помощью кранов, и поддерживающих их частей — кружал, ребер, схваток, стяжек, хомутов.

Скользящая, или подвижная опалубка широко применяется при строительстве силосных башен, цементных складов, зерновых элеваторов, резервуаров, водонапорных башен и других сооружений, имеющих большую высоту и относительно небольшое поперечное сечение. Опалубка состоит из металлических стенок или прочных деревянных щитов, охватывающих сооружение по всему контуру с внутренней и наружной сторон. Подъем опалубки на очередную рабочую позицию при бетонировании осуществляется при помощи домкратной рамы. Заполнение непрерывно поднимаемой опалубки бетоном производится слоями 10—15 см без перерывов, при этом уровень бетонной смеси не доводится до верха форм на 15—20см. Перерывы в бетонировании более 2—3 ч не рекомендуются. Уплотнение бетона производится обычными методами стержневым вибратором с гибким валом.

Применение скользящей опалубки освобождает от необходимости устраивать леса и многократной сборки и разборки опалубки.

Катучая (передвижная) опалубка применяется для бетонирования линейных сооружений большой протяженности, имеющих постоянное поперечное сечение. Сборная катучая опалубка передвигается на катках или колесах по рельсовому пути.

Опалубка-облицовка — это используемые в качестве опалубки плиты-оболочки и блоки. Такая опалубка, прочно соединяемая с бетонируемой частью конструкции с помощью выпусков арматуры, остается в сооружении в качестве облицовки.

Производство опалубочных работ.

Деревянную и фанерную опалубки и элементы поддерживающих их деревянных лесов рационально изготовлять в опалубочных цехах деревообделочных комбинатов. При малых объемах работ и отдаленности объектов от центральных мастерских деревянная опалубка может быть изготовлена в приобъектных опалубочных мастерских. Для правильной сборки и разборки опалубки последняя маркируется.

Опалубщики работают по маркировочному или установочному чертежу, состоящему из плана сооружения с нанесенными элементами железобетонной конструкции и присвоенными им марками. Сборка опалубки производится с применением шаблонов, кондукторов и других приспособлений, обеспечивающих точность работ при минимальных затратах труда.

При наличии на строительной площадке кранов достаточной грузоподъемности опалубку следует собирать в укрупненные блоки и устанавливать этими кранами. Разработаны также опалубочные системы для выполнения специальных задач: опалубка кольцевых стен с изменяемым радиусом; переставная опалубка; туннельная опалубка; односторонняя опалубка, и др.

Монтаж опалубочных систем.На строительный объект опалубочные системы доставляются в разобранном виде, что удобно для складирования и транспортировки.

Монтаж современных опалубочных систем осуществляется квалифицированными кадрами вручную и при помощи строительного оборудования: кранов, подмостей, лесов.

В ряде случаев, например, в центральных частях городов, при реконструкции, где нет возможности для размещения строительной техники, применяют специальные опалубочные системы, монтаж которых полностью производится вручную. В данной ситуации имеет большое значение как вес опалубочных элементов, а значит и применяемый для изготовления опалубки материал, так и размеры элементов опалубки. Трудоемкость при проведении монтажных работ сказывается на общих сроках возведения конструкции.

Выбор опалубочных систем. На российском рынке опалубочные системы представлены в основном зарубежными фирмами, имеющими многолетний опыт разработки и производства подобных товаров. Выпускаемые ими элементы опалубки и крепежа постоянно совершенствуются, разрабатываются новые конструктивные решения, применяются современные материалы. Большинство из этих разработок предлагается и на российском рынке. Те западные фирмы, которые заинтересованы в долгосрочном сотрудничестве с российскими партнерами, открывают в России представительства (или даже открывают свои производства). Опалубочные системы - это технически сложные конструкции, которые требуют технического сопровождения, предоставления программного обеспечения, а также обучения персонала по работе с опалубками.

Основные положения, на которые необходимо обратить внимание при их выборе:

1.Комплексность системы. Комплексные системы, благодаря широкой номенклатуре входящих в них изделий, позволяют создавать конструкции разных форм и размеров (горизонтальные и вертикальные), начиная с мелких сооружений, и вплоть до комплексов электростанций. Необходимо отметить, что приобретать комплексные системы вовсе необязательно целиком и сразу. Фирма, в соответствии со своими задачами и финансовым положением, может остановить свой выбор сначала на одном типе опалубки, а уже в дальнейшем расширять номенклатуру изделий, будучи уверенной, что любые элементы системы будут стыковаться друг с другом.

2.Продуманность замков и элементов крепления. От качества элементов крепления во многом зависит качество поверхности получаемой стенки, перекрытия, колонн, и т.п., а также скорость монтажа. Крепежные элементы должны обеспечивать быстрое и безопасное соединение элементов опалубки вгоризонтальных и вертикальных конструкциях. 3.Наличие программного обеспечения, позволяющее на основании проектной документации и предполагаемых сроков строительства осуществить планирование последовательности опалубочных работ, рассчитать необходимое количество транспортных единиц, составить точную спецификации элементов опалубки и смету затрат.

Назначение и виды арматуры.

Арматура—стальные стержни, прокатные профили и проволока, расположенные в бетоне для совместной с ним работы.

Сборно-монолитные и монолитные ненапрягаемые конструкции ар­мируют укрупненными монтажными элементами в виде сварных сеток, плоских и пространственных каркасов, которые изготовляют вне возво­димого сооружения и затем устанавливают монтажными кранами. Ино­гда сложные конструкции армируют непосредственно в проектном поло­жении из отдельных стержней с соединением их в законченный арматур­ный каркас сваркой или вязкой.

Арматуру подразделяют по назначению в конструкции на рабочую, распределительную и монтажную (рис.8.1).

Рабочая арматура воспринимает растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях от собственной массы и внешних нагрузок.

Распределительная арматура служит:

-для равномерного распределения нагрузок между рабочими стерж­нями;

-для обеспечения их совместной работы;

-для связи рабочих стержней между собой, препятствуя смещению рабочей арматуры при бетонировании.

Монтажная арматура обычно не воспринимает усилий, а обеспечивает точное положение в опалубке рабочих стержней и плоских арматурных сеток и элементов.

Основной в современном строительстве является арматура периоди­ческого профиля, имеющая надежную анкеровку и повышенное сцепле­ние с бетоном. При использовании стержней из гладкой арматуры для их лучшего закрепления в бетоне концы стержней, работающих на растяже­ние, делают загнутыми в виде крюков.

В гражданском строительстве обычно применяют арматурные стерж­ни диаметром 12...30 мм, в промышленном — арматуру диаметром до 40 мм, в гидротехническом — стержни диаметром 90... 120 мм. В качест­ве арматуры иногда применяют профильный прокат.

К арматурным изделиям относят отдельные стержни (стержневая арматура), арматурные сетки, плоские и пространственные арматурные каркасы, арматурные изделия для предварительно напря­женных конструкций, закладные детали, монтажные петли и хомуты.

Стержневую арматуруизготовляют гладкого профиля (из-за малой эффективности выпуск ее сокращается) и периодического с расположе­нием выступов по винтовой линии или елочкой. Арматуру подразделяют в зависимости от технологии изготовления на горячекатаную (делится на 5 классов от A-1 до A-VI по старому обозначению –по новому обозначению А-240 (А-1), А300 (А- III),А400 (А- IV), А800 (АV), А1000 (АV1)) и горячекатаную с последующим упрочнением вытяжкой в холодном состоянии, она имеет 2 класса - А-Пв и А-Шв.

Сварные арматурные сеткисостоят из взаимно перекрещивающихся стержней, соединенных в местах пересечения сваркой. Их выпускают с продольной, поперечной и взаимно-перпендикулярной рабочей армату­рой. В общем виде сетки объединяют рабочую и распределительную ар­матуру и состоят из отдельных проволок диаметром от 3 до 9 мм включи­тельно и стержней из арматурной стали диаметром 10 мм, расположен­

Рис. 8.1. Виды арматуры:

а — арматурные стержни; б —плоский каркас; в — пространственный каркас; г —арматурные сетки: 1—плоская; II—рулонная; д — арматур­ный блок; е — стержневая арматурная горячека­таная сталь: /—гладкая; //—периодического профиля; ж — каркас колонны из стержневой арматуры; з —то же, из жесткой арматуры; 1 — рабочие стержни прямые; 2 — то же, ото­гнутые; 3 — монтажные стержни; 4 — хомуты; 5 — распределительные стержни; 6 — сетки; 7 —пространственный каркас; 8 — арматурный выпуск; 9— уголок; 10— раскос

ных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных в местах пересечения контактной точечной сваркой. Эти сетки применяют при необходимости обеспечить конструкцию минимальным нерасчетным армированием. Расстояние между отдельными стержнями — в пре­делах от 50 до 250 мм, образующиеся между стержнями и проволоками ячейки обычно имеют размер от 50х100 до 150х250 мм. Общая ширина сеток по осям крайних стержней установлена от 900 до 3500 мм (сетка должна при транспортировании укладываться между продольными бор­тами грузового автомобиля).

Рис. 18.2. Арматура для предварительно напряженных конструкций:

а-семипроволочная прядь; б- то же, 19-проволочная; в, г- проволочные канаты рядовые (пряди из 7 и 19 проволок); д- то же, трехпрядевые; е, ж - пучковая ; з, и- многопрядевые канаты; I- рабочая проволока; 2, 9- вязальная проволока; :спираль; 4- коротыш; 5- осевой стержень; 6, 7- наружное защитное покрытие

Плоские рабочие сеткивыпускают шириной до 2,5 м, длиной до 9,0 м, иногда в соответствии с заказом до 12,0 м. Продольные рабочие стержни имеют диаметр 12...25 мм при шаге 200 мм, монтажная арматура обычно диаметром от 8 до 12 мм при максимальном шаге до 600 мм. При необходимости сетки на заводах могут быть подвергнуты дополнительной обра­ботке— вырезке отверстий, приварке дополнительных стержней и гну­тью.

Сетки в виде рулоновимеют широкую номенклатуру по применяе­мой стали, диаметрам стержней, размерам ячеек и ширине сеток. Длина сеток не оговаривается, но масса отдельного рулона не должна превы­шать 1200 кг.

Плоские стальные каркасыобычно состоят из продольной арматуры, образующей один или два пояса и соединяющей их решетки в виде от­дельных поперечных или непрерывных в виде змейки стержней. Большое количество поперечных стержней в каркасах, соединенных с рабочими стержнями точечной сваркой, создает надежное заанкеривание в бетоне продольных стержней по всей их длине и позволяет отказаться от загиба­ния крюков даже при гладкой арматуре. Рабочая арматура унифициро­ванных каркасов принимается диаметром от 10 до 30 мм, а распредели­тельная— только диаметром от 10 мм (при сварке возможен пережог стержней меньшего диаметра). Применяют каркасы для армирования ли­нейных конструкций — балок, прогонов, ригелей, пустотных настилов перекрытий.

Пространственные арматурные каркасысостоят из двух или четы­рех плоских каркасов, соединенных между собой отдельными стержнями или хомутами. Такие каркасы применяют для армирования колонн, ба­лок, ригелей и фундаментов.

Иногда используют арматурные несущие каркасы, которые вместе с опалубкой называют арматурно-опалубочными блоками. Обычно такое решение принимают при необходимости возвести одиночную конструк­цию пролетом в пределах до 9 м. В этом случае для армирования приме­няют прокатные профили в основном в виде уголков, полосовой и квад­ратной стали, что позволяет при некотором перерасходе на армирование обойтись без специальных лесов, стоек, поддерживающих опалубочный блок, уменьшить расход лесоматериалов, значительно сократить трудо­затраты и сроки производства работ.

Монтажные петли, выполненные из арматуры, являются элементом сборных железобетонных конструкций и предназначены для строповки при подъеме и установке.

Закладные детали — металлические пластины, присоеди­няемые к арматурному каркасу конструкции на сварке, необходимы для соединения сборных элементов между собой при возведении зданий и со­оружений; стыковку элементов осуществляют сваркой закладных дета­лей, заделанных в конструкции при их изготовлении.

Хомуты применяют для соединения отдельных рабочих и мон­тажных стержней в готовый пространственный каркас.

Для армирования предварительно-напряженных конструкций чаще всего используют проволочную арматуру (рис.8.2).

Проволочную арматуру подразделяют на несколько типов:

-арматурная проволока низкоуглеродистая класса В-1 и высокопроч­ная углеродистая класса В-П;

-проволочные пряди из трех-, семи- и многопроволочных прядей справой свивкой, причем при перерезании пряди их проволоки не раскручиваются;

-проволочные высокопрочные канаты.

В последние годы начинают широко применять и неметаллическую арматуру в виде стекловолокна и асбеста.

Стекловолокно в смеси с цементным раствором образует стеклоцемент, обладающий высокой прочностью, но невысокими водо- и газопроницаемостью. Прочность цементного камня возрастает при использовании рубленого стекловолокна с хаотическим распределением его в конструкции. Также высокими прочностными характеристиками будет обладать монолитная конструкция при хаотическом распределении в ней обрезков арматурных стержней и проволоки.

С использованием асбестовых волокон производят асбестоцемент, изделия из которого обладают высокой прочностью и непроницаемо­стью.

Состав арматурных работ

Арматурные работы включают в себя следующие процессы:

-централизованная заготовка арматурных элементов;

-транспортирование арматуры на строительную площадку, сорти­ровка и складирование;

-укрупнительная сборка арматурных элементов, изготовление арматурных изделий;

-установка в опалубку стержней, сеток, плоских, пространственных и несущих арматурных каркасов;

-соединение отдельных монтажных единиц в единую армоконструкцию;

-раскрепление армоконструкции, гарантирующее обеспечение над­лежащего защитного слоя при бетонировании.

Все процессы армирования железобетонных конструкций можно объединить в две группы: предварительное изготовление арматурных элементов и установка их в проектное положение.

Изготовление арматурных изделий

Арматурные изделия изготовляют централизованно на арматурно-сварочных заводах, в арматурных цехах и мастерских.

Проволока диаметром до 10 мм и сталь периодического профиля диа­метром до 9 мм поступают в арматурную мастерскую в бухтах, а сталь больших диаметров — прутьями длиной от 4 до 12 м, объединенными в пакеты до 10 т. Готовые сетки для заготовки каркасов поступают плоски­ми или в рулонах. Складируют сталь на стеллажах раздельно по маркам, диаметрам и длине стержней. Хранение производят в закрытом помеще­нии или под навесом, запрещено класть арматуру на земляной пол.

Процесс изготовления ненапрягаемой арматуры состоит из отдель­ных технологических операций, которые объединены в следующие тех­нологические группы:

заготовительные операциивключают: очистку и выпрямление стержней; соединение стержней в непрерывную плеть посредством сты­ковой сварки; разметку и резку на стержни требуемой длины; сварочные операции, выполняемые контактной точечной сваркой для плоских сеток и каркасов на одно- и многоэлектродных машинах, а также стыковой и дуговой сваркой;

сборочные операции, включающие установку и приварку закладных деталей, отдельных криволинейных и изогнутых стрежней, резку листо­вой и профильной стали, укрупнительную сборку пространственных кар­касов из плоских каркасов и сеток.

Заготовительные операции ведут двумя потоками — для катанки и стержневой арматуры. Сталь, поступающую в бухтах (катанка) с бухтодержателей, направляют на станки-автоматы, одновременно производя­щие очистку поверхности стержня от ржавчины, правку искривлений проволоки и ее резку. Концы заканчивающейся и новой бухты соединяют в непрерывную плеть машиной для стыковой сварки. По ходу движения катанки установлены станки для точной резки и гнутья.

Стержни, поступающие на технологическую цепочку, правят, очища­ют от ржавчины, сваривают стыковой сваркой в непрерывную плеть во избежание отходов, затем их режут на обрезки с заданными размерами и, при необходимости, передают на станок для гнутья.

Соединение арматурных элементов. Способы сварки

Установку арматуры и арматурных изделий осуществляют машина­ми и механизмами, используемыми на строительной площадке. В отдель­ных случаях и в неудобных для применения механизмов местах произво­дят ручную укладку арматуры и ее вязку.

Основные способы соединения арматурных стержней между со­бой — укладка внахлестку или сварка. Соединение нахлесткой без свар­ки используют при армировании конструкций сварными сетками или плоскими каркасами с односторонним расположением рабочих стержней арматуры и при диаметре арматуры не выше 32 мм. При этом способе стыкования арматуры величина перепуска (нахлестки) зависит от харак­тера работы элемента, расположения стыка в сечении элемента, класса прочности бетона и класса арматурной стали.

При стыковании на сварке сеток из круглых гладких стержней в пре­делах стыка следует располагать не менее двух поперечных стержней. При стыковании сеток из стержней периодического профиля привари­вать поперечные стержни в пределах стыка не обязательно, но длина на­хлестки в этом случае должна быть увеличена не менее чем на пять диа­метров свариваемой арматуры. Стыки стержней в нерабочем направле­нии (поперечные монтажные стержни) выполняют с перепуском в 50 мм при диаметре распределительных стержней до 4 мм и 100 мм — при диаметре более 4 мм. При диаметре рабочей арматуры 26 мм и более сварные сетки в нерабочем направлении рекомендуется укладывать впритык друг к другу с перекрытием стыка специальными стыковыми сетками с пере­пуском в каждую сторону не менее 15 диаметров распределительной ар­матуры, но не менее 100 мм.

При сварке арматуры между собой металл оказывает небольшое со­противление прохождению электрического тока. В соответствии с зако­ном Джоуля—Ленца для сокращения времени сварки и повышения про­изводительности труда применяют токи большой силы, доходящей до 50 000 А и невысокое напряжение — не более 30...60 В. При контактной сварке в месте контакта сопротивление движению электрического тока во много раз превышает сопротивление на остальном пути тока, здесь усиленно выделяется теплота, металл разогревается до пластического со­стояния, пересечение стержней сжимается и происходит их сварка.

В цепи наибольшее сопротивление имеет стык стержней, в этом месте наиболее интенсивно выделяется теплота, которая разогревает торцы стержней до пластического и частично жидкого состояния. При этом ме­талл в месте сварки плавится почти мгновенно, время пропускания, тока измеряется долями секунды. Стержни с силой прижимают друг к другу, в результате чего они свариваются. Для сварки используют специальные трансформаторы, которые понижают напряжение с номинального 220...380В до требуемого и одновременно увеличивают силу тока.

Электрическую энергию можно преобразовать в тепловую двумя спо­собами:

1. пропусканием тока через свариваемые детали; на этом принципе основана контактная сварка с применением давления, при которой нагрев производится теплотой, выделенной при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые детали;

2. при помощи электрической дуги или сваркой плавлением; нагрев соединяемых элементов осуществляют электрической дугой.

Контактная сварка. Контактная сварка имеет следующие основные разновидности:

-точечная контактная сварка, применяемая для соединения пересе­кающихся стержней в сетках и каркасах;

-стыковая контактная сварка, которая целесообразна для соединения стержней между собой, когда требуется увеличение их длины, а также ' для сращивания обрезков и стержней между собой.

Точечная контактная сварка.Сущность этой сварки в том, что два стержня (или более) в месте их пересечения зажимают между электрода­ми сварочной машины. При пропускании тока под действием выделяе мой теплоты металл стержней в свариваемом месте накаляется докрасна, размягчается и под действием сдавливающего усилия стержни прочно со­единяются между собой.

При автоматической сварке подача деталей, их закрепление, процесс кварки и выдача готовых изделий происходит без участия человека. При полуавтоматической сварке детали подают вручную, а готовое изделие после сварки перемещается автоматически.

Стержни, покрытые коррозией и окалиной, предварительно очищают в месте контакта или используют двух импульсную сварку — при первом импульсе происходит пробой окалины, при втором — сварка стержней.

Достоинства точечной контактной сварки — высокая производительность, небольшой расход энергии при использовании токов большой :илы в течение малого отрезка времени, возможность механизации и автоматизации процесса, отсутствие расхода металла на электроды. Сборку, а затем и сварку стыкуемых элементов осуществляют с применением кондукторов, которые обеспечивают точность геометрических размеров взаимное расположение стыкуемых стержней.

Контактная стыковая сваркапроизводится методами непрерывного и прерывистого оплавления.

Сварка методом непрерывного оплавленияотличается тем, что два свариваемых стержня, подключенные к электрической цепи, начинают медленно сближаться до соприкосновения и одновременного замыкания цепи тока. Начавшееся при включении цепи оплавление металла увеличивается при сближении стержней и завершается сильным сжатием оплавившихся концов. Когда сжатие (осадка) достигает необходимой величины, ток отключают, и сваренные стержни вынимают из зажимов машины. Преимущество сварки в том, что сварной шов может быть расположен в любом месте арматурного каркаса или несущей конструкции.

Сварка методом прерывистого оплавления. В результате сближения: разъединения стержней (одновременно замыкания и размыкания электрической цепи), количество которых колеблется от 3 до 20, концы стержней нагреваются и частично оплавляются. Стержни большого диаметра таким образом нагревают до красного или светло-красного каления затем соединяют их под давлением. Предварительный прогрев повышает температуру свариваемых стержней и тем самым понижает мощность, необходимую для сварки. При стыковой сварке стержни, зажатые губками сварочной машины, соединяют по всей поверхности их торцов и после необходимого предварительного прогрева сжимают.

Достоинства стыковой контактной сварки — высокое качество стыков соединяемых элементов, минимальные затраты электродов и других вспомогательных материалов, возможность механизации и автоматизации процесса сварки, высокая производительность труда.

Дуговая электросварка. Дуговую сварку, т.е. сварку с помощью электрической дуги, которая горит в атмосфере между концом металлического электрода и свариваемой деталью, применяют наиболее часто.

Дуговая электросварка может выполняться как с помощью перемен­ного, так и постоянного тока. Сварка на переменном токе по сравнению с другими видами наиболее экономична. Для получения электрического тока нужных характеристик вместо сложных и громоздких генераторов постоянного тока применяют легкие, мобильные и более дешевые транс­форматоры переменного тока. Дуга представляет собой электрический разряд в газовом пространстве, длящийся продолжительное время, выде­ляющий большое количество световой энергии и имеющий температуру, доходящую до 6000 °С. Нужная тепловая мощность, исчисляемая тысяча­ми калорий, легко регулируется изменением силы тока. Минимальное напряжение, необходимое для возбуждения дуги, составляет при постоян­ном токе 30...35 В, а при переменном — 40...50 В.

Электроды, которые применяют для сварочных работ, имеют специ­альное покрытие, которое при сварке испаряется, образующиеся пары легко ионизируются и таким образом повышают устойчивость дуги. При плавлении металл электрода стекает и, охлаждаясь, образует на сваривае­мой поверхности шов, от прочности которого зависит и прочность свар­ного соединения в целом. Длина дуги оказывает свое воздействие на ка­чество шва. Чем дуга длиннее, тем большее расстояние проходит рас­плавленный металл от электрода до шва и, поглощая из воздуха кислород и азот, ухудшает свои механические свойства.

Достоинства дуговой сварки — универсальность, возможность при­менения в любой точке сложного арматурного каркаса и достижения тре­буемой прочности сварного шва. Недостатки дуговой сварки — дополни­тельный расход металла на электроды, низкая производительность труда, требуется более высокая квалификация сварщиков. Обычно сваривают стержни диаметром 10 мм и более, так как при меньших диаметрах стерж­ней возможен их пережог.

Из существующих способов дуговой сварки наиболее часто встреча­ются следующие — внахлестку, с накладками и ванная (рис. 8.3).

Сущность ванного способа сваркизаключается в том, что электриче­скую дугу возбуждают между торцами свариваемых стержней при помо­щи электродов. Выделяемая теплота расплавляет металл с торцов стерж­ней и с электрода, в результате чего создается ванна расплавленного ме­талла. Зазор между стержнями принимается равным 1,5...2 диаметра электродах покрытием. Для образования ванны используют инвентар­ные медные формы и стальные скобы-подкладки. Способ имеет ряд пре имуществ по сравнению с другими видами дуговой сварки — уменьша­ется расход металла на стык, снижается расход электродов и электроэнер­гии, а также трудоемкость и себестоимость. Ванная сварка применима для стержней диаметром от 20 до 80 мм.

При дуговой сварке один из проводников тока присоединен к свари­ваемым деталям, а другой — к электроду, зажатому в электродержателе. После включения тока сварщик касается электродом места сварки, замы­кая при этом цепь, и сразу же отводит электрод от детали на 2..-А мм. Об­разующаяся дуга расплавляет стержень электрода и частично сваривае­мые детали, металл которых соединяется с металлом электрода. Темпера­тура у конца металлического электрода достигает 2100 °С, у свариваемых элементов — 2300 °С, в центре дугового столба — около 5000...6000 °С.

Производство арматурных работ на объекте

Армирование железобетонных конструкций желательно осуществ­лять сварными арматурными каркасами и сетками заводского изготовле­ния. На строительном объекте при возведении монолитных железобетон­ных конструкций выполняют следующие операции:

-укрупнительную сборку пространственных арматурных каркасов;

-установку готовых каркасов и сеток в опалубку;

-установку и вязку арматуры отдельными стержнями в опалубке.

Рис. 8.3. Способы соединения арматурных стержней: а- соединение стержней ручной дуговой сваркой: /—с накладками и двусто-ронними швами; II—то же, с односторонними швами; III—то же, внах-лестку; б—дуговая сварка с принудительным фор-мированием шва кресто-образных горизонтальных соединений стержней; в - то же, горизонтального с верти­кальным; г- кон-тактная точечная сварка при стыковом соединении стержней внахлестку; д- то же, при крестообраз-ном соединении; е- вязка проволокой пересечений стержней; ж- соединение стерж­ней в пересечениях пружинными фиксатора-ми; /-соединяемые стерж-ни; 2- круглые накладки; 3-электроды; 4- инвен-тарные (медные или графитовые) формы; 5- вязальная проволока; 6 — пру­жинные фиксаторы

Если по условиям транспортирования крупноразмерные каркасы или

сетки заготовляют или перевозят частями, то их укрупняют на строитель­стве до проектных размеров дуговой или ванной сваркой. Укрупнитель­ную сборку производят непосредственно в проектном положении (в опа­лубке) или в стороне от места установки на заранее оборудованной пло­щадке. Укрупнительная сборка арматурных каркасов перед их подъемом и установкой дает возможность лучше использовать грузоподъемность крана и значительную часть работы выполнять арматурщикам в более удобных и безопасных условиях. Монтаж арматурных конструкций сле­дует производить преимущественно из крупноразмерных блоков и уни фицированных сеток заводского изготовления с обеспечением фиксации защитного слоя.

Смонтированная арматура должна быть надежно закреплена и предо­хранена от деформаций и смещений в процессе производства работ по бетонированию конструкций.

Крестовые пересечения стержней арматуры, уложенных поштучно, необходимо скреплять вязальной проволокой или с помощью специаль­ных проволочных соединительных скрепок.

Арматуру можно устанавливать в опалубку только после проверки соответствия опалубки проектным размерам с учетом допусков, установ­ленных СНиПом.

При монтаже арматуры в опалубку и последующем бетонировании любой конструкции необходимо соблюдать указанную в проекте задан­ную толщину защитного слоя бетона, т.е. расстояние между внешними поверхностями арматуры и бетона конструкции. Правильно обеспечен­ный и выполненный защитный слой бетона надежно предохраняет арматуру от коррозирующего воздействия внешней среды. Толщину защитного слоя «бетона обеспечивают различными способами.

К пространственным и плоским арматурным каркасам целесообразно приваривать обрезки стержней из нержавеющей стали, упирающиеся в стенки и днище короба опалубки, или удлиненные стержни. Такое решение применяют в том случае, когда конструкция будет работать только в сухих условиях эксплуатации. При армировании плит перекрытия двумя метками по высоте проектное положение фиксируют подставками из круглой арматурной стали, изогнутыми «зигзагами» или установкой так газываемых «лягушек» для сеток нижнего ряда и «козелков» для верхней сетки (рис. 8.4).

Рис. 8.4. «Лягушка» и «козелок» для обеспечения защитного слоя бетона в перекрытиях: а-«лягушка», для обеспечения защитного слоя для нижней арматурной сетки; б—«козелки», для обеспечения защитного слоя для верхней арматурной сетки

Применяют заранее заготовленные бетонные подкладки и прокладки, которые целесообразно армировать обрезками вязальной проволоки во избежание раскалывания. Концами проволоки привязывают прокладку к вышерасположенному арматурному стержню. Более новыми типами фиксаторов являются фигурные пластмассовые и прорезные капроновые кольца. Эти фиксаторы характеризуются высокими технологическими свойствами. Во время установки на арматуру такое фигурное кольцо за чет присущей ему упругости немного раздвигается и плотно охватывает стержень (рис. 8.5). Защитный слой бетона в плитах и стенах толщиной до 10 см должен быть не менее 10 мм; в плитах и стенах толщиной более 10 см — не менee 15 мм; в балках и колоннах при диаметре продольной арматуры 0...32 мм — не менее 25 мм, при большем диаметре стержней — не менee 30 мм. Монтаж арматурных конструкций обычно произ-водят с транспорт­ных средств с помощью крана, используемого для подачи опалубки и бе­тонной смеси. Арматурные каркасы массой до 100 кг можно устанавли­вать вручную, поднимая краном в зону работ сразу несколько каркасов. Изделия большей массы устанавливают непосредственно краном. Как и для сборных железобетонных элементов,

желательно поднимать и мон­тировать арматурные каркасы в том положении, в котором они будут ра­ботать в забетонированной конструкции.

Арматуру фундаментов под колонны промышленных и гражданских зданий укладывают на бетонную подготовку между щитами опалубки фундаментов.

При небольшой высоте колонн, а также при легких каркасах арматур­ный каркас колонн устанавливают путем его опускания с помощью крана в готовую опалубку.

Установленный арматурный каркас, через нижнее окно короба опалубки колонны приваривают или привязывают к выпус­кам арматуры, забетонированным в фундаменте, плите или колонне ни­жележащего этажа. Тяжелые каркасы колонн устанавливают раньше опа­лубки и соединяют с выпусками арматуры нижнего этажа на сварке. Час­то, особенно при большой высоте колонн, арматурный каркас заводят в опалубку, у которой

Рис. 8.5. Способы обеспечения защитного слоя арматуры:

а —в балках и ребрах плит при помощи упоров; б —в балках посредством удлиненных

стержней; в —бетонной подкладкой с проволочной скруткой; г —бетонной пробкой с

пружинной скобой; д — упругим пластмассовым фиксатором; е — металлическими

штампованными подставками

уже собраны две или три стенки. Производят вывер­ку каркаса, соединение с арматурными выпусками, после чего завершают сборку опалубочного блока колонны.

Установку арматурных каркасов прогонов и балок производят в гото­вые короба опалубки. Сварные сетки и плоские каркасы с односторонним расположением рабочих стержней стыкуют на месте установки без свар­ки с напуском верхнего каркаса не менее чем на 250 мм.

Армирование плит перекрытия производят путем укладки в про­странственные конструкции готовых сварных сеток, стыкование которых осуществляют внахлестку электродуговой сваркой.

Армирование стен осуществляют готовыми сетками и реже вязкой из отдельных стержней в опалубке, установленной с одной стороны. При возведении монолитных железобетонных конструкций на большой высо­те применяют арматурно-опалубочные блоки, представляющие собой ко­роба (балок, прогонов) с уложенными в них арматурными каркасами.

Установку любой арматуры следует вести так, чтобы не повредить ра­нее установленную и выверенную опалубку, а также не деформировать арматурные каркасы. В процессе производства работ допускаются в от­дельных Случаях бессварочные соединения стержней: стыковые при со­единении внахлестку или обжимными гильзами и винтовыми муфтами с обеспечением равноправного стыка и крестообразные, выполняемые вяз­кой отожженной проволокой.

Приемка смонтированной арматуры, всех стыковых соединений должна проводиться до укладки бетонной смеси и оформляться актом на скрытые работы, в котором обязательно оценивают качество выполнен­ных работ. Приемку установленной в проектное положение арматуры производят, по захваткам, подготовленным для бетонирования.

Кроме проверки проектных размеров смонтированной арматуры по чертежам устанавливают наличие и места расположения фиксаторов, прочность и целостность сборки армоконструкции, которая должна обес­печивать неизменность формы при бетонировании. Кроме этого отмеча­ют все отступления от проекта, сверяют с проектом количество и диаметр стержней, а также правильность их расположения и качество электро­сварки в пересеченияхстержней.

Вопросы для самоконтроля:

1. Общие положения технологии монолитного бетона

2.Опалубка. Опалубочные работы.

3. Назначение и виды арматуры

Лекция № 15

Тема: Бетонирование конструкций. Специальные методы бетонирования. Бетонирование в зимних условиях.

План лекции:

1Вакуумирование бетона

2Торкретирование

3Укладка бетонной смеси под водой( Метод вертикально перемещаемой трубы-(ВПТ и метод восходящего раствора -ВР);