Возведение пустотных стен из железобетона

В наши дни используются разнообразные строительные материалы, как известные с древнейших времен, так и появившиеся недавно. Пустотные стены из железобетона стали возводить в ХХ веке. Вначале появился бетон, но в России и Англии одновременно его изобрели два человека, которые даже не знали друг друга. Это случилось в начале XIX века.

Создал железобетон вовсе не строитель, инженер, конструктор или архитектор. Простой французский садовник в 1867 году вместо деревянных цветочных кадок сделал бетонные, поместив проволоку в бетон.

Технология армирования стен

Проволока или стержни из стали, которые помещают в бетон для повышения его прочности на изгиб и растяжение, называют арматурой. Слово это на латыни обозначает «вооружение».

Вооруженный и укрепленный сталью бетон (точнее, уже железобетон) представляет собой совершенно новый материал, в котором компоненты обладают высокой прочностью сцепления. Правильно выполненная технология армирования стен сделает их крепкими на долгие годы. Для примера: стальной стержень диаметром 1,2 см, погруженный в бетон на 30 см, можно вытянуть из бетона, приложив силу около 400 кг. На это сцепление не влияют температурные перепады (и у стали, и у бетона коэффициенты теплового расширения почти не отличаются).

В железобетоне каждый компонент выполняет свою работу: нагрузку на растяжение несет сталь, на сжатие — бетон. И если сталь вооружает бетон, то бетон защищает сталь от коррозии и сильного нагревания, что позволяет железобетону выстоять при сильных пожарах. Поэтому армирование стен в строительстве применяют очень часто. Появляющиеся волосяные трещины неизбежны при предельных нагрузках, но эти трещины не критичны ни с точки зрения прочности материала, ни с точки зрения устойчивости стали к коррозии.

В строительной практике армируются такие железобетонные изделия: бетонные балки над дверными и оконными проемами, плиты перекрытия, панели из железобетона, балки мостов, ригели цеховых построек в промышленных зданиях, монолитные стены и др.

Для лучшей адгезии стальная арматура обладает рельефной поверхностью, на нее наносят различные насечки.Армирование монолитных стен будет намного качественнее и прочнее при соединении арматурного каркаса в одну сварную конструкцию.

Не всегда материалы, из которых возводят те или иные сооружения, выносят предельные нагрузки. Поэтому армирование стен можно производить сеткой из стекловолокна. Покрытая слоем штукатурки, она тоже участвует в теплоизоляции сооружения. Таким образом, армирование монолитных стен — это один из важных шагов в строительстве домов.

Подпорные стены из монолитного железобетона

Монолитный железобетон представляет собой очень удачный и экономичный материал для создания следующих конструкций:

• полов;
• перекрытий;
• лестниц;
• кровель;
• стен, в том числе подпорных.

Подпорная стена возводится на тех склонах, где проектируются лестницы и площадки, поскольку ее прямое назначение — укрепление наклонных участков ландшафта и соединение различных участков с контрастным рельефом. Они удерживают грунт от сползания. Такие пустотные стены должны не только быть прочными инженерными конструкциями, но и вписываться в ландшафт, не уродуя его, а подчеркивая своеобразность и участвуя в формировании общей ландшафтной композиции.

Подпорные стены выполняются из различных материалов, но железобетон является одним из самых удачных решений, поскольку при его использовании отпадает необходимость делать очень глубокую траншею под фундамент. Для подпорной стены из железобетона достаточно заглубления 15-20 см. Также благодаря высокой прочности железобетона подпорная конструкция полностью выполняет свою функцию при толщине 10 см. При этом за счет удешевления фундамента снижается стоимость и самой конструкции. При установке монолитных железобетонных подпорных стен в результате получается бесшовная конструкция, которая не только хорошо смотрится с эстетической точки зрения, но и более прочна и долговечна.

Сооружаются подпорные стены из монолитного железобетона методом отливки в опалубке, которая собирается в зависимости от конфигурации из досок или готовых щитов при криволинейной или ломаной конфигурации.

Первыми устанавливаются стенки опалубки на нижней террасе: готовые щиты монтируются к стенке выкопанной траншеи, соединяются между собой, а снаружи их снабжают подпорками, назначение которых — помочь щитам стоять прямо под весом бетонной массы.

Чтобы подпорная стена была ровной, опалубку изнутри обшивают соответствующим материалом, рубероидом или фанерой.

Когда первый ряд щитов уже установлен, можно ставить второй. Когда он готов, его укрепляют подпорками, как и первый, а вверху оба ряда соединяют между собой брусками.

Поскольку речь идет о железобетоне, внутри опалубки между щитами ставят 2 ряда стальной арматуры в виде сетки, но разрешено использование и металлических прутьев и даже обрезков водопроводных труб, соединенных проволокой.

При установке монолитной балки нельзя забывать о дренаже. Чтобы отводить грунтовую воду из-за монолитной стены из железобетона, в самой нижней части, на 5 см выше уровня поверхности, закладываются дренажные трубы из пластмассы нужного диаметра, расстояние между ними должно составлять 1 м.

Опалубка монолитных стен

Опалубка — это то, без чего невозможно формирование монолитных конструкций, как бетонных, так и железобетонных. Эти сооружения в зависимости от разборности делятся на 2 типа:

• съемная опалубка стен;
• несъемная опалубка.

Самые распространенные опалубки — съемные, в разнообразных вариациях. Название «съемная» предполагает, что щиты или доски, из которых сделана опалубка стен, убираются после полного высыхания бетона или первичного его схватывания. Съемная опалубка используется не только для формирования фундамента — она является полноценным участников возведения монолитных стен и каркасов многоэтажных зданий, с ее помощью изготавливаются пролеты лестниц и элементы декора.

Что используется для изготовления съемной опалубки:

• древесина (щиты, доски и т.д.);
• фанера;
• стальной лист;
• алюминий (как лист, так и форма);
• поливинилхлорид;
• различные сочетания вышеуказанных материалов.

Независимо от материала опалубки существует ряд требований, одинаковых для всех:

1. Каркас должен обладать достаточной жесткостью и быть зафиксированным на своем месте.
2. Зазоры между элементами конструкции должны быть минимальными, для чего нужно тщательно их подгонять. Через зазоры может вытекать цементное молоко, из-за чего пострадает качество готового бетонного изделия.

Несъемная опалубка стен — это конструкция, которая после заливки бетона и его застывания остается в бетонной массе как часть общей конструкции. Материалы, использующиеся для ее изготовления, должны быть:

• теплоизоляционными;
• прочными (при заливке бетона образуется значительное давление на конструкцию опалубки);
• с низкой теплопроводностью (монолитная конструкция из бетона обладает высокой теплопроводностью, поэтому бетон и опалубка должны составлять единую теплоизоляционную пару).

При использовании несъемной опалубки бетон более надежно, чем в съемной конструкции, защищен от различных неблагоприятных внешних факторов, в первую очередь от влаги и экстремальной температуры. Это своеобразный многослойный сэндвич из опалубки и бетона, где бетон обеспечивает прочность, а опалубка — термоизоляцию. В данном случае должна быть сделана расчетная схема с указанием пропорций смеси.

Несъемная опалубка стен может сооружаться и из облицовочных панелей, что очень выгодно для достижения эстетического результата. В частном домостроительстве очень интересны для использования в качестве опалубки такие теплоизоляционные материалы, как пенополистирол и арболит (материал из смеси отходов древесной промышленности с раствором цемента с последующим формированием полых блоков).

Возведение пустотных стен из железобетона

В силу специфичности конструкции пустотные стены нужно делать большей толщины, чем монолитные. Для возведения малоэтажного дома нужно брать пустотные железобетонные стены толщиной от 20 см. Полость, называемая еще воздушным карманом, располагается посередине стены, занимая от 3 до 6 см. Полость эту не оставляют пустой: карман заполняется пенопластом или минеральной ватой.

Использование пенопласта предполагает отсутствие дополнительной гидроизоляции. Этот материал просто помещают в опалубку с уже установленной арматурой и заливают бетонным раствором. Когда бетон застывает, стена получается с большой прочностью и хорошо удерживает тепло. Из минусов можно отметить то, что такое явление, как мостик холода, в данной конструкции неизбежно, но плюсом является то, что при утеплении можно обойтись меньшими средствами.

Когда для формования пустотных железобетонных стен используют в качестве утеплителя минеральную вату, вначале делают опалубку с полостью посередине, в опалубке выставляется арматура, затем заливается бетон. Через сутки опалубка снимается, а конструкция несколько дней отдыхает. Перед тем как заполнить воздушный карман минеральной ватой, утеплитель помещают во влагостойкие брикеты и уже в таком «зачехленном» виде монтируют в конструкцию. Особенность этих пустотных стен в том, что их нужно дополнительно упрочнять специальными колоннами.