Поэтапные работы по заливке бетонной плиты

В настоящее время подавляющее число строительных проектов по возведению малоэтажной недвижимости, многоэтажных зданий промышленного и гражданского назначения включают в себя применение перекрытий. При этом плиты перекрытия выступают в качестве одного из элементов надежности и прочности зданий, от технологии монтажа которых зависит прочность строения и его долговечность.

В каких случаях нужно именно устройство монолитных перекрытий

Монолитное железобетонное перекрытие является самым надежным, но и самым дорогим из всех существующих вариантов. Следовательно, необходимо определить критерии целесообразности его устройства. В каких же случаях целесообразно устройство монолитных перекрытий?

  1. Невозможность доставки/монтажа сборных железобетонных плит. При условии осознанного отказа от других вариантов (деревянное, облегченное Terriva и т.п.).
  2. Сложная конфигурация в плане с “неудачным” расположением внутренних стен. Она в свою очередь не позволяет разложить достаточное количество серийных плит перекрытия. То есть требуется большое количество монолитных участков. Затраты на подъемный кран, и на опалубку не рациональны. В этом случае лучше сразу переходить к монолиту.
  3. Неблагоприятные условия эксплуатации. Очень большие нагрузки, крайне высокие значения влажности, не решаемые полностью гидроизоляцией (автомойки, бассейны и т.д.). Современные плиты перекрытия обычно выполняют предварительно напряженными. В качестве армирования применяют натянутые стальные тросы. Их сечение в виду очень высокой прочности на растяжение очень небольшое. Такие плиты крайне уязвимы для коррозионных процессов и  характерны хрупким, а не пластичным характером разрушения.
  4. Совмещение функций перекрытия с функцией монолитного пояса. Опирание сборных железобетонных плит непосредственно на кладку из легких блоков, как правило, не допускается. Необходимо устройство монолитного пояса. В тех случаях, когда стоимость пояса и сборного перекрытия идентична или превышает цену монолита, целесообразно остановиться именно на нем. При опирании его на кладку с глубиной, равной ширине пояса, устройство последнего обычно не требуется. Исключение могут составить сложные грунтовые условия: просадочность 2-го типа сейсмическая активность закарстованность и т.д.

Что такое монолитная плита?

Такой фундамент состоит из бетона, в его конструкцию входит не только бетонное основание, но и армирующий каркас, гидроизоляция, песчаная подушка, которая защищает будущее строение от подземных вод. Дополнительно от разрушения фундамент защищает гидроизоляционный материал.

Рационально использовать в строительстве разновидность фундамента незаглубленного типа. Это дает возможность применять и возводить её в местностях со сложными видами грунта. Минимальная толщина монолитной плиты составляет 10 см, в ином случае конструкция фундамента непригодна для надежной опоры.

Виды железобетонных плит перекрытия

Технологии позволяют создавать перекрытия, способные выдерживать большие нагрузки. Выполняется по двум направлениям:

  • с опалубкой;
  • без опалубки.

В опалубочном производстве заливка бетона производится в опалубки. Вибрацией производится уплотнение массы, заготовки подвергаются термообработке. Определить ЖБИ можно по шероховатым поверхностям, не совсем ровным краям. Второй способ — материал разрезается после набора прочности бетоном. Элементы имеют более ровные стороны, гладкую поверхность.

Плитные конструкции выпускаются двух видов:

  • монолитные;
  • пустотелые.

Последние экономят бетон, обладают меньшей теплопроводностью. Элементы делятся на шесть типов:

  • пустотные;
  • ребристые;
  • полнотелые;
  • монолитные;
  • сплошные доборные;
  • облегченные.

Первый тип имеет сквозные круглые, овальные, квадратные отверстия. Толщина — не менее 22 мм, обладают тепло-, звукоизоляцией. Ребристый тип имеет ребра жесткости, устойчив к механическим воздействиям. Полнотелые много весят, но самые прочные. Используются в местах, где требуется повышенная механическая прочность.

Пустотелый

Монолитный тип похож на полнотелый, но отличается грубой армоконструкцией. Используются, где есть вибрация. Армирование позволяет бетону сохранять свойства. Другой тип – доборные, изготавливаются из бетона высокой прочности. Выдерживают нагрузку, порядка 1–3 тоны на 1 м2. Облегченный вариант мало весит, с хорошей несущей способностью. Достигается натянутой арматурой. Перед заливкой бетона арматуру натягивают, остается до полного затвердевания бетонной конструкции.

Читайте также:  Как рассчитать арматуру на монолитную плиту

Имеют верхнюю, нижнюю стороны, которые нельзя путать при монтаже.

Армирование плиты перекрытия

Внутри будущих несущих балок связали объёмный каркас из арматуры диаметром 14 мм (размер ячеек 150х150 мм) с вертикальными выпусками арматуры для отливки колонн второго этажа. После этого в нижней части будущей плиты из арматуры диаметром 10 мм связали каркас самой плиты.

Во всех случаях использовали пластмассовые ограничители для того, чтобы арматура находилась в теле плиты и балок на глубине не менее 20 мм от поверхности.

Закончив вязку арматуры, приступили к бетонным работам.

Аспекты проектирования зданий и сооружений

На стадии проектирования важно учитывать допустимые размеры плит и делать расчеты, исходя из их габаритов. На практике нередко встречаются случаи, когда процесс строительства осуществляется по чужому проекту с наиболее удобной планировкой. Для успешной реализации таких проектов необходимо придерживаться строго соответствия заложенным в смете проекта материалов. Недопустимо использование проектов для других типов материалов с применением бетонных перекрытий, не обеспечивающих ввиду своих геометрических размеров необходимую величину напуска. В случае, когда расчетные данные оказываются неверными, а длина железобетонных изделий не соответствует реальным, имеющиеся в наличии плиты для установки и монтажа необходимо рубить или пилить.

В идеальном варианте чтобы, уменьшить до минимума себестоимость строительства, необходимо осуществлять монтаж плит нужной длины и габаритов непосредственно с машины. При этом сокращаются расходы на погрузочно-разгрузочные работы, отсутствует необходимость оборудования площадки для складирования и штабелирования стройматериалов. По правилам хранения ЖБИ можно укладывать лишь на ровный грунт с деревянными подкладками, установленными на расстоянии 400 мм от края. Высота штабеля не может превышать 2,5 метра, а железобетонные изделия должны быть разделены между собой рейками толщиной не менее 25 мм. Хранение плит производится под навесом, предотвращающим попадание осадков на поверхность будущих перекрытий. Места складирования выбирают из учета доступности при работе крана.

Монтаж самодельной опалубки

Технология установки опалубки из леса и пиломатериала во многом зависит от опыта мастера. Конкретной технологии здесь нет, т. к. метод считается кустарным. Часто для стоек и балок стола используют пиломатериал, предназначенный для стропильной системы или перекрытий здания.

Есть ряд требований, который следует соблюдать при самостоятельной сборке опалубки.

Стойки должны быть из сплошного массива дерева — бруса или доски. Не допускается сращивание «внакладку». Допускается наращивание «в торец» на промежуточных стойках.

Сечение и шаг стоек:

  • 75х75 мм — 800 мм
  • 100х100 — 1000 мм
  • 120х120 — 120 мм
  • 150х150 — 1600 мм
  • 180х180 — 1800 мм
  • 200х200 — до 2000 мм

Толщина и шаг ригеля*:

  • 75 мм — 600 мм
  • 100 мм — 800 мм
  • 120 мм — 1000 мм
  • 150 мм — 1400 мм
  • 200 мм — 1800 мм

Толщина и шаг балок опалубки:

  • 40 мм — 400 мм
  • 50 мм — 500 мм
  • 60 мм — 600 мм

И так далее из расчёта 1 к 10.

* Предполагается разумная ширина доски или бруса ригеля 100–200 мм.

Порядок работы

1. Тщательно вымерить высоту от пола до верха стены.

2. Изготовить П-образные элементы («рамки») из материала для стоек и ригелей. Стойки должны быть закреплены в 300 мм от края ригеля.

3. Установить их с заданным шагом (см. выше), раскрепляя временными откосами.

4. Проверить правильность установки, соответствие горизонту.

5. Установить дополнительные стойки и раскрепить конструкцию постоянными откосами.

6. Разложить балки опалубки с заданным шагом (см. выше).

7. Сделать настил из выбранного материала (фанера или доска). Если настил предполагается дощатый, настелить на него полиэтилен.

Примечание. При всех прочих равных условиях качество перекрытия (отметки, плоскость), выполненного при помощи самодельной опалубки, будет всегда ниже по сравнению с инвентарной. Однако это бывает не столь важно, т. к. потолок в основном делают подвесным.

Арматура

Арматура необходима практически во всех бетонных работах, за редким исключением. Не исключение и бетонная площадка — без армирования велик риск растрескивания в процессе эксплуатации. Выбор толщины арматуры, размер клетки и конфигурация — сложный инженерный расчет. Мы же обойдемся базовыми понятиями и ключевыми моментами.

Читайте также:  Варианты решения вопроса: чем отделать потолок в частном доме

Размер клетки и толщину арматуры следует выбирать из экономических соображений, как правило, толщина 16 мм размер клетки 20*20 см — более, чем достаточно. Подчеркиваю, что это все на «глазок». Все зависит от толщины и назначения бетона. Единственное, что могу сказать точно: если толщина бетонной плиты позволяет заложить два этажа арматуры — нужно делать два. Ибо слой арматуры только снизу будет работать при нагрузке на середину плиты сверху, при воздействии нагрузки на края работает верхний слой. Естественно, если бетон заливается в толщину всего 10 см, два слоя арматуры будут лишними. При толщине 15-20 см плиты лучше взять арматуру потоньше, но сделать два слоя. Один слой арматуры в толстой плите, в середине, работает гораздо хуже, чем два из более тонкой арматуры сверху и снизу.

Один важнейший момент — арматура должна быть закрыта минимальным слоем бетона от окружающей среды. Тогда к металлу не будет поступать достаточного количества кислорода, необходимого для гниения. Простым языком — арматура не будет гнить., даже в постоянно сыром бетоне. К слову, бетону влага абсолютно безвредна, даже наоборот, он становится прочнее. А вот влага и минусовые температуры постепенно разрушают бетон.

Защитный слой бетона вокруг арматуры прописан в СНИП 52-01-2003 и имеет различные значения, в зависимости от различных условий. Минимальный слой колеблется от одного диаметра прутка до 70 мм. Оптимальным можно считать слой в 70 мм. Такой слой бетона должен защищать арматуру в фундаментах без бетонной подготовки (когда бетон льется сразу на грунт или подсыпку, как в нашем случае). Однако этим правилом придется пренебречь, например при заливке бетонного пола толщиной 10 см, при расположении арматуры в середине, расстояние до края будет менее 5 см. Естественно, все цифры в нормативных документах даны с запасом и в некоторых случаях придется проявить гибкость мышления.

Итак, со всеми размерами определились, пришло время вязать арматуру. Вяжется она специальной вязальной проволокой из мягкой стали. Не рекомендуется выполнять связывание алюминиевой проволокой — в бетоне будут происходить нежелательные окислительные процессы, кислорода для этого будет достаточно (по утверждению специалистов). Скручивать проволоку удобнее специальным крючком, который можно изготовить самостоятельно из стальной проволоки 5-8 мм. На противоположной от заостренного крючка нужно сделать изгиб для удобного захвата рукой.

На просторах интернета много информации и видео, где умельцы адаптируют крючок для шуруповерта. На мой взгляд это крайне не удобно в действительности и красиво смотрится лишь на видео. Арматура прекрасно вяжется обычным крючком, большее время уходит на захват прутьев и формирование петли, нежели на закручивание.

Арматурную сетку нужно как-то зафиксировать на расстоянии 7 см (см. выше) от грунта/подсыпки. Сделать это можно путем подкладывания в некоторых местах, подложек из не гниющего материала. Подойдут кусочки бетона, тротуарной плитки, на крайний случай лепешки засохшего раствора. Силикатные кирпичи использовать нежелательно — они гниют и разрушаются в земле, если и использовать, то только красный кирпич.

Второй слой сетки фиксируется над первым путем привязывания вертикальных стоек из тех же прутьев. Частота и места стоек выбираются исходя из удобства.

Может случиться так, что по конструктивным или иным причинам, бетон нужно заливать в два или более этапов. Чтобы сохранить целостность всей конструкции, арматура должна быть цельной на шве. Добиться этого можно путем выпускания из первой части плиты арматурных отрезков. Торчащие прутья должны быть не короче 40 см. В последствии к этим прутьям привяжется дальнейшая сетка, произведется заливка. Безусловно, какой-то процент прочности потеряется, но когда это единственный возможный выход — сгодится.

Завершающим этапом перед заливанием будет выставление маяков. Края опалубки служат маяками, там где краев недостаточно для опирания правила или доски (выполняющей роль правила) выставляются дополнительные брусочки-маяки. Эти маяки удаляются после заливки и набора прочности.

Читайте также:  Деревянные перекрытия в доме из газобетона: виды и монтаж

НДС перекрытий.

Для определения общих принципов армирования монолитного перекрытия необходимо понять типологию его работы посредством анализа напряженно-деформированного состояния (НДС). Удобнее всего это сделать с помощью современных программных комплексов.

Рассмотрим два случая — свободное (шарнирное) опирание плиты на стену, и защемленное. Толщина плиты 150мм, нагрузка 600кг/м2, размер плит 4,5х4,5м.

Прогиб в одинаковых условиях для защемленной плиты (слева) и шарнирно опертой (справа).

Разница в моментах Мх.

Разница в моментах Му.

Разница в подборе верхнего армирования по Х.

Разница в подборе верхнего армирования по У.

Разница в подборе нижнего армирования по Х.

Разница в подборе нижнего армирования по У.

Граничные условия (характер опирания) смоделированы наложением соответствующих связей в опорных узлах (отмечены синим цветом). Для шарнирного опирания запрещены линейные перемещения, для защемления — ещё и поворот.

Как видно из диаграмм, при защемлении работа приопорного участка и средней области плиты существенно отличается. В реальной жизни любое железобетонное (сборное или монолитное) является как минимум частично защемленным в теле кладки. Этот нюанс важен при определении характера армирования конструкции.

Укладка сухой стяжки

Нельзя обойти стороной и сухую стяжку, которая чаще всего выполняется по технологии Кнауф. Здесь нет сложностей в процессе монтажа, главное последовательность всех действий. После подготовительных мероприятий и создания слоя гидроизоляции на поверхности, можно выполнять засыпку сыпучего материала. Им может быть совершенно любой компонент, предназначающийся для данных целей. Чаще всего используется керамзит.

После засыпки следует выполнить настил специальных плит, которые также могут отличаться друг от друга по составляющим. Плиты в основе зачастую имеют гипс, обладающий необходимыми функциями и свойствами.

Для соединения плит между собой и крепления их к основанию, применяют специальный строительный клей. Саморезы могут оставаться на поверхности при несоблюдении технологии, что сразу же будет заметно при финишной отделке. Клей же не создает таких негативных качеств. Поверхность становится идеально ровной.

Данный способ устройства полов в панельных домах сокращает время проведения работ до настила напольного покрытия или другой финишной отделки. Выравнивание пола производиться очень быстро и не создает особых проблем для начинающих специалистов.

Расчет перекрытия

К проекту обязательно составляются чертежи, а расчеты делаются в соответствии с рекомендациями СНиП, СТО 0047 -2005 (лучше с помощью профессионалов). Учитываются габариты постройки, величина шага установки поперечных балок, их длина, нагрузка на них и на колонны, характеристики несущего профлиста (ширина, длина, толщина изделий, высота профиля). Следует исходить из того, что каждый лист вдоль своей длины должен опираться на 3 балки. Исходя из планируемой нагрузки на перекрытие, рассчитываются сечение арматуры и высота плиты.

Ее толщина определяется из масштабного отношения 1:30, зависящего от расстояния между поперечными балками. Монолитная бетонная плита может иметь толщину от 70 до 250 мм. Вес, который будет иметь монолитное перекрытие, определит тип и количество металлических колонн, параметры их фундамента, тип балок, величину нагрузки на одну колонну. Глубина волн листового профиля влияет на расстояние между балками: чем она больше, тем чаще устанавливаются балки, так как увеличивается масса бетона в углублениях профиля при нецелесообразности увеличения толщины плиты.

Сокращение шага пролета позволяет исключить прогиб листов. Следует учесть вес дополнительной полезной нагрузки, которую примет межэтажное перекрытие — за норму принято 150 кг/м2, которую следует увеличить на 33%. Общая величина эксплуатационной нагрузки рассчитывается с погрешностью до 0,5 кг.

Из нее определяются размеры поперечного сечения и длина балок. Вертикальные стержневые анкеры позволяют объединить профилированные листы и железобетон, что передает им часть нагрузки. Для пролета шириной в 3 метра потребуется материал толщиной не менее 0,9 мм. На практике вычисления сведены в программное обеспечение, позволяющее формировать рабочую документацию.