Фундаменты высотных зданий

Высотные здания строятся уже почти сто лет, однако в мире до сих пор нет их единой чёткой классификации. Если в Нью-Йорке, Токио или Шанхае небоскрёбы возводятся по чисто экономическим причинам (слишком дорогая земля), то в Европе, России или Арабских Эмиратах причины немного другие — тут на первый план выходят личные амбиции или вопрос политического престижа. Можно провести аналогию со знаменитыми сталинскими высотками, самая известная из которых — главное здание МГУ с высотой шпиля 239 метров — почти полвека была самым высоким зданием Европы и попала в книгу рекордов Гиннеса.

Так или иначе, по прогнозам, несколько десятилетий спустя проблема нехватки городского пространства затронет все крупнейшие мегаполисы. Нет ничего удивительного в том, что в центре российской столицы активно застраивается район Москва-Сити, в котором на сегодня возведено уже 20 зданий, чья высота превышает 200 метров. Здания, которые по российской классификации относятся к первой категории ответственности (выше 100 метров) уже есть в Екатеринбурге, Ханты-Мансийске, Новосибирске, Грозном. А в Санкт-Петербурге, невзирая на крайне сложный характер грунтов, возводится грандиозный Охта-центр с расчётной высотой 463 метра. Это здание после окончания строительства сразу на 135 метров превзойдёт московский «Меркурий Сити Тауэр» — самое высокое на сегодня многофункциональное здание в Европе.

Строительство высотных зданий сопряжено со множеством проблем. Но если безопасность надземной части зданий связана с качеством материалов и человеческим фактором, то подземная их часть подвергается гораздо большему числу рисков. Просчитать и предвидеть их все не способен самый мощный терабайтовый компьютер. Поэтому проектирование фундаментов высотных зданий является, пожалуй, самым сложным и ответственным моментом в процессе строительства. От успешного проведения начального этапа работ зависит вся дальнейшая судьба небоскрёба и зданий, расположенных по соседству.

Как выбирают тип фундамента высотного здания

Какие нюансы нужно учитывать при проектировании фундамента высотного здания? Прежде всего, конечно, его высоту и конструктивные особенности. Дом может быть одиночной башней или целой группой зданий разной этажности, объединённых общим стилобатом. Ещё римский архитектор Витрувий две тысячи лет назад заповедовал придерживаться пирамидальной формы высоких зданий.

Естественно, чем выше здание, тем сильнее оно давит на основание фундамента. Общая вертикальная нагрузка может достигать астрономических значений.

Важность геологических изысканий

Такое давление способен выдержать далеко не всякий грунт. Инженерно-геологические изыскания — одно из важнейших подготовительных действий при подготовке проекта строительства высотных зданий. Участок под застройку подвергается ультразвуковому сканированию, в земле пробуриваются скважины глубиной до 100 метров. На разных отметках забираются пробы грунта для определения их состава. Общее правило — чем плотнее и твёрже грунт, тем лучше. Идеальный вариант — устройство фундамента высотного здания в скальном грунте. Плотная порода будет помогать элементам фундамента справляться с вертикальными и горизонтальными нагрузками.

В целом строительство высотных зданий возможно на разных грунтах, от пластичных глинистых до скальных. Однако для каждого вида грунтовых условий необходимо подобрать свой тип фундамента.

Величина вертикальной нагрузки на основание и характеристики грунта — два основных фактора, влияющие на выбор типа фундамента высотного здания. Однако тщательному учёту подвергаются и другие факторы:

• наличие сейсмической активности или напряжений пород природного и техногенного происхождения в регионе строительства;
• присутствие источников грунтовых вод, подземных рек, плывунов, карстовых пустот и других подземных аномалий;
• расположение крупных объектов капитального строительства по соседству;
• проходящие в непосредственной близости транспортные коммуникации, тоннели метро, газо- и водопроводы и другие объекты, которые могут либо повлиять на целостность фундамента, либо пострадать в результате неизбежной усадки грунта;
• климатические факторы — прежде всего сезонные перепады температур, частота гроз и скорость ветра. Его сильные порывы на высоте 300–400 метров, равно как и термическое расширение материалов, а также удары молний могут вызвать весьма ощутимые разовые нагрузки на всю конструкцию здания, в том числе на фундамент.

Типы фундаментов

Проведя всесторонний компьютерный анализ данных инженерных и геологических изысканий, авторы проекта могут выбирать тип фундамента высотного здания. Вот его основные типы:

• Фундамент на естественном основании.
• Свайно-плитный фундамент (СПФ).
• Свайные фундаменты глубокого заложения.

Последний тип фундаментов может устраиваться с выемкой грунта и без неё. В первом случае применяются забивные или вдавливаемые сваи. Во втором — буровые сваи, опускные колодцы-кессоны и полые сваи из стальных труб.

Плитные фундаменты

Фундамент на естественном основании (без забивки свай) подходит для строительства сравнительно невысоких зданий (до 75 м), относящихся ко второй категории ответственности. Как правило, фундамент представлен монолитной железобетонной плитой толщиной от 1 до 2,5 метра. В отдельных случаях, когда отсутствуют или маловероятны риски смещения грунта, возможно применение традиционных ленточных и столбчатых фундаментов. Однако плитный фундамент всё равно считается более предпочтительным. Его применяют и при возведении зданий первой категории ответственности (высотой до 100–120 метров). В местах максимальных нагрузок плита снабжается рёбрами жёсткости. Как правило, это области расположения колонн и пилонов.

Данный вид фундамента применён в сталинских высотках. Там горизонтальная основная плита имеет коробчатое вертикальное усиление по периметру. Такая конструкция за шесть десятков лет вполне доказала свою надёжность, учитывая, что высота семи московских небоскрёбов эпохи СССР превышает 200 метров.

Свайные фундаменты

Современные проектировщики склоняются, однако, к более универсальным свайным или комбинированным конструкциям, предоставляющим возможность строить высотные здания на разных типах грунтов.

При строительстве зданий высотой до 200 метров применяются забивные и задавливаемые сваи сечением 300 x 300 и 350 x 350 мм.

При большей высоте зданий обычно под будущим зданием выкапывается котлован, глубина которого зависит от количества помещений, расположенных по проекту под землёй. В этом случае стены котлована подвергаются дополнительному усилению железобетоном, которое защищает фундамент от горизонтальных нагрузок. Фундаменты глубокого заложения предусматривают применение бетонных и стальных свай диаметром до 2 метров и длиной до 83 метров. Именно такие сваи были применены при строительстве Охта-центра на болотистых грунтах Васильевского острова.

При проходке сверхплотных и скальных грунтов применяются опускные колодцы, которые при достижении необходимой глубины заливаются бетоном, становясь обсадной трубой. Именно такую технологию применяют при строительстве сверхвысоких зданий в ОАЭ и Саудовской Аравии, где под относительно неглубоким слоем песка таятся труднопроходимые скальные породы.

Если в зоне строительства присутствуют подземные воды, используются колодцы-кессоны. Вода выдавливается из них при помощи сжатого воздуха.

Комбинированные фундаменты

Комбинированные свайно-плитные фундаменты являются наиболее сложными в плане монтажа, однако позволяют обеспечить устойчивость высотного здания в условиях разнородных грунтов. Примером может опять-таки служить здание Охта-центра в Северной столице.

Суть технологии состоит в том, что оголовки свай привариваются на дне котлована к балкам бетонного ростверка. В Санкт-Петербурге он двуслойный. Нижняя плита, соединённая со сваями, служит опорой для верхней плиты, служащей непосредственной опорой задания. В результате уменьшается давящий и изгибающий момент в отношений оголовков свай. Кстати, такая же схема применена при устройстве фундаментов ряда высоток Москва-Сити.

Теория и практика

Из-за недостатка практического опыта устройства СПФ высотных зданий данная область пока не отражена в ГОСТах и СНиПах. Строители-практики выработали следующие правила:

• несколько свай большой длины всегда лучше большого количества свай коротких. Чем дальше от края фундамента, тем короче должна быть свая;
• максимальные нагрузки на сваи идут по углам и вообще по периметру здания;
• грунт под плитой должен быть переуплотнён — для этого при разработке котлована производится недобор одного–двух метров грунта, а при устройстве свай делается предварительная скважина на 10 % уже диаметра сваи. Когда свая и плита встают на место, грунт принудительно уплотняется.

Учитывая уникальность высотных зданий первой категории ответственности и несовершенство существующей нормативной базы, при строительстве высотных зданий рекомендуется вести постоянный мониторинг состояния грунтов, свай, ростверка и ограждающих бетонных конструкций.

На что следует обратить внимание при устройстве фундамента

Не следует забывать, что существуют первичная и вторичная усадка грунта. Причём после того, как на фундамент начнёт давить вся тяжесть двухсотметровой высотки, деформация грунта может принять критические значения.

При устройстве свайных и комбинированных фундаментов следует обязательно определять области максимальной вертикальной нагрузки. Это места соприкосновения с фундаментом несущих стен, колонн и пилонов. Если в здании присутствует стилобат, места максимальных нагрузок следует выявлять особенно тщательно.

Поиск новых путей

Помимо классических, прошедших проверку временем фундаментов с вертикальными сваями, появились смелые проекты, предусматривающие диагональное расположение свай. Так, изобретатель Амир Сафин запатентовал проект, в котором свайный фундамент представляет собой горизонтальный ростверк, от которого под разными углами вниз отходят залитые бетоном полые металлические сваи, образующие под землёй гиперболоид вращения (нечто вроде песочных часов). Насколько жизнеспособна такая технология, должно показать время.

На сегодня в мире наиболее распространена технология устройства свайного или свайно-плитного фундамента глубокого заложения с выемкой грунта и монтажом заграждения по периметру («стена в грунте»). Она обеспечивает максимальную устойчивость конструкции и надёжную гидроизоляцию цоколя и подземных помещений и фундамента в целом.

Выбор типа фундамента — один из самых главных пунктов в создании рабочего проекта, если вы заказываете проектирование дома. Инженеры компании ООО «Оклэнд» имеет большой опыт в гражданском и промышленном строительстве. С нами вы можете быть уверены, что ваш дом вашей мечты простоит десятилетия.

Монолитное строительство: технология строительства дома, выбор материалов и этапы работ

Монолитное строительство начиналось с промышленных сооружений, но теперь его успешно осваивают и частные застройщики. Крепкие и долговечные монолитные дома превосходно чувствуют себя по соседству с кирпичными и каркасными зданиями, не уступая им в экстерьере. В чем особенность монолитного строительства? Какие технологии и материалы используются? Чем хорош монолит в строительстве? На все вопросы мы постараемся ответить в этой статье.

Содержание

• 1. Технология строительства монолитного дома
• 2. Плюсы и минусы монолитного строительства
• 3. Этапы монолитного строительства
• 4. Устройство фундамента монолитного дома
• 5. Гидроизоляция фундамента и стен
• 6. Устройство арматурного каркаса
• 7. Установка опалубки
• 8. Заливка бетона
• 9. Заключение

Технология строительства монолитного дома

Следует отметить, что монолитное строительство – возведение конструкций из бетонной смеси – уже в 30-х годах прошлого века стало популярным в строительной индустрии. В нашей стране монолит в строительстве был вытеснен кирпичной кладкой и сборными конструкциями в панельном домостроении. Но, в последнее десятилетие монолитное строительство стремительно развивается, что позволяет стабильно расти целой отрасли.

Строительство монолитного дома, с учётом финансов, человеческого ресурса и затраченного времени, выходит дешевле, чем кирпичного или панельного. В западных странах, где сборные конструкции домов стоят дорого, застройщики предпочитают единоразовые трудозатраты и уже используют монолитное строительство. Монолитный многоэтажный дом

Плюсы и минусы монолитного строительства

В чем преимущества технологического процесса? Давайте рассмотрим, чем отличаются монолитные работы от других распространённых технологий.

1. При сравнительной характеристике бетонных стен и стен из кирпича предпочтение отдается монолиту. С учётом одинаковой теплопроводности, изоляционных свойствах и устойчивости, монолитная стена тоньше и легче на 15-20 %, что облегчает всю конструкцию. Меньший вес дома предполагает облегчение и удешевление фундамента.
2. В сборном строительстве проектировщики и архитекторы привязаны к типоразмерам панелей или других видов «деталей», поэтому в проектных решениях существуют определенные рамки. При проектировании дома из монолита свобода выбора ограничивается только эксплуатационными свойствами материала.
3. При сборном строительстве (например, панельном) все панели изготавливаются на заводе, транспортируются на строительную площадку, а затем монтируются. В каждый техпроцесс изготовления «детали» вкладывается свой допуск, поэтому обработка стен, герметизация и заделка швов после монтажа – это дополнительные трудозатраты. При строительстве монолитного дома процесс изготовления проходит прямо на стройплощадке.
4. Долговечность, высокие звукоизолирующие и теплопроводные показатели монолитного дома обеспечиваются отсутствием швов в конструкции.

Недостатком в строительстве монолитных домов можно считать зависимость процесса от погодных условий – в сильные морозы работы по укладке бетона приостанавливаются. Чтобы лучше понять все детали, разделим строительный процесс монолитного дома на основные этапы и каждый рассмотрим подробней.

Этапы монолитного строительства

Технологию монолитного строительства можно разделить на три основных этапа: армирование, устройство опалубки, приготовление и укладка бетона. Из этих этапов непосредственно состоит каждый строительный процесс, которому предшествует:

• Составление проекта.
• Подготовка площадки.
• Устройство фундамента.

Проект монолитного строительства рекомендуется заказывать индивидуально, но также в интернете можно найти готовый проект, так называемый «типовой». Типовые проекты монолитного строительства ничем не хуже индивидуальных, но всё же, это не проект «дома вашей мечты».

В частном монолитном строительстве площадку под застройку готовят исходя из проектных возможностей. Кроме места под новостройку, следует учесть площадь для установки растворобетонного узла. Приготовление бетона на месте существенно снижает затраты на его подготовку и доставку. Устройство фундамента

Устройство фундамента монолитного дома

В строительстве монолитных домов используются фундаменты, которые различаются по несущей способности, сложности монтажа и стоимости. Частное монолитное строительство предлагает три основных варианта устройства фундаментов: ленточный, плитный и свайный.

Ленточные фундаменты

Конструкция ленточного фундамента представляет собой армированный бетонный пояс, устроенный под всеми несущими стенами здания. Для повышения надежности, устраивают фундамент для перегородок. По способу монтажа процесс можно разделить на два типа – монолитный и сборный.

Устройство монолитного ленточного фундамента считается одним из самых надежных решений в строительстве. Значительный расход бетона компенсируется прочностью основания. К тому же, свойство фундамента распределять значительный вес конструкции по периметру всего сооружения обеспечивает равномерное давление на грунт.

Ленточный фундамент сборного типа устраивается из бетонных блоков, связанных цементным раствором. При всех своих положительных качествах сборный фундамент уступает монолитному.

В зависимости от геологии местности и веса постройки применяют разную глубину заложения фундамента. Исходя из этого параметра, ленточные фундаменты разделяют на мелкозаглубленные и полнозаглубленные.

1. Мелкозаглубленный ленточный фундамент широко используется в частном малоэтажном строительстве. Глубина его залегания не превышает 70 см. При правильном устройстве песчаной подушки и армопояса такой фундамент надлежащим образом выполняет свои функции на всех типах грунтов.
2. Полнозаглубленный фундамент выполняется под многоэтажными (более трех этажей) массивными строениями. Минимальная глубина залегания фундамента – до полуметра ниже границы сезонного промерзания почвы в данном регионе. Конструкция полнозаглубленного фундамента не может быть повреждена подземными водами или температурной деформацией почвы.

Ленточный фундамент

Устройство монолитного ленточного фундамента

Технология устройства ленточного фундамента требует предварительных расчётов, но в остальном сложностей не представляет.

• По периметру и на месте запланированных несущих стен и простенков выкапываем траншею. Обычно ширина фундамента составляет немного больше толщины стен, которые предусмотрены в проекте. Если планируется устройство опалубки, это также необходимо учесть в размерах траншеи.
• Внутри траншеи монтируем арматурную обвязку, проходящую по всей длине стен и простенков. Диаметр арматурных прутьев, в зависимости от проектных параметров фундамента, может колебаться от 10 до 18 мм. На каменистых грунтах фундамент устраивают без использования арматурного каркаса.
• Заливаем траншею бетоном. Желательно, чтобы бетон готовился непосредственно на строительной площадке. Таким образом, увеличивается скорость работ и не теряется качество бетонной смеси при транспортировке. Такая практика позволяет значительно улучшить все эксплуатационные качества фундамента.

Монтаж сборного фундамента

Монтаж сборного фундамента напоминает кирпичную кладку. Давайте рассмотрим разницу в размерах «кирпича» и способах укладки. Следует отметить, что сборные фундаменты монтируются из готовых железобетонных блоков. Самый распространенный размер блоков изготавливаемых на заводе: длина – 240 см, высота – 60 см. Толщина такого «кирпичика» составляет от 30 до 60 см.

Для устройства сборного фундамента задействуется техника средней грузоподъемности. Имея определенный размер и форму, бетонные блоки неудобны в устройстве сборных фундаментов сложной конфигурации. В остальном, сборные ленточные фундаменты из железобетонных блоков отличаются повышенной прочностью и долговечностью.

Особенности монтажа фундамента этого типа:

1. В готовую траншею укладываем песчаную «подушку» толщиной 15-20 см.
   При помощи подъемного крана устанавливаем блоки в траншею, ориентируясь по предварительно обозначенной линии разметки.
2. Вертикальные швы между блоками заделываем цементным раствором, приготовленным в пропорции 1:3 – в данном случае, рекомендуется использовать цемент М-400 (самая распространенная и востребованная марка цемента).
3. Петли, за которые цеплялись крюки крана, связываем проволокой и загибаем.
4. Укладываем цементный раствор на верхнюю поверхность блоков первого ряда.
5. Монтируем второй ряд, следуя тому же порядку действий.
6. По последнему ряду устраиваем армированный бетонный пояс для укрепления фундамента. Верхний уровень монолитного пояса, по возможности, необходимо устраивать строго горизонтально.

Плитный фундамент

Плитный фундамент для монолитного дома

В строительстве применяются две технологии устройства плитных фундаментов: монолитная и сборная. Сборные плитные фундаменты устраиваются для зданий сложной конфигурации и большой площади. В строительстве жилых домов, в основном, используют армированную монолитную плиту.

Фундамент в виде монолитной плиты (плитный) не так востребован, как ленточный, но в определенных условиях эксплуатации ему трудно найти замену.

Плитный фундамент необходим:

• В сейсмической зоне с опасными грунтами.
• На глубокопромерзающих и пучинистых почвах.
• В грунтах с повышенной влажностью и высоким уровнем подземных вод.
• При выравнивании осыпаний, вертикальных и горизонтальных сдвигов земли.
• Для усиления ленточного фундамента.
• Под башенный тип постройки.
• В качестве чернового пола.

Надежнее всего сделать одну монолитную плиту под всем зданием. Таким образом, нижняя часть плиты будет находится практически на поверхности, воздействуя только с её верхней частью, поэтому различные грунтовые деформации не будут влиять на устойчивость основания и всего строения в целом.

Довольно часто плитный фундамент планируется в качестве чернового пола. В этом случае проводится утепление – снизу от грунта экструдированным пенополистиролом (пеноплексом), а в верхней части плиты, в процессе заливки, возможен монтаж компонентов системы «теплый пол». Свайный фундамент

Свойства свайного фундамента

В частном домостроении свайные фундаменты не так популярны, как при возведении промышленных объектов и многоэтажных жилых секторов, но тоже пользуются спросом. Практически для любого строения есть возможность подобрать тип свайного фундамента под определенный вид почвы. Плавающий грунт и сложный рельеф для эксплуатационных способностей свайного фундамента не являются проблемой – сваи достигают устойчивого грунта на глубине более 50 м.

Для устройства свайного фундамента используется три типа свай:

Винтовые сваи. Установка винтовых свай напоминает вкручивание шурупа – на конце свай находится винт, который и входит в землю, как шуруп. Тело свай – это толстостенная металлическая труба. После того, как все сваи «вкручены» вручную или механическим способом, они обрезаются в горизонтальной плоскости на проектной высоте. На сваях крепится ростверк – обвязка из горизонтальных балок, соединяющая сваи и связывающая всю конструкцию фундамента.

Использование на любом грунте, невысокая стоимость, простой монтаж – это несомненные плюсы винтовых фундаментов. Минусом можно считать недолговечность из-за подверженности металла свай коррозии. В монолитном строительстве винтовой тип фундамента используется очень редко.

Буронабивные сваи. Технология устройства фундамента на буронабивных сваях существенно отличается от предыдущей. Давайте рассмотрим, как следует монтировать сваи данного типа.

• Бурим скважину необходимой глубины и диаметра.
• Готовим (свариваем или скручиваем) каркас из арматуры и опускаем в скважину.
• Над скважиной устраиваем опалубку выше уровня земли, если предусмотрено проектом.
• Заполняем скважину бетоном.
• Связываем ростверком на заданной высоте.

К основным преимуществам буронабивного метода относятся возможность равномерно распределить вес сооружения, регулируя количество опор, строительство на любых видах грунтов и меньший объем земляных работ. Для частного застройщика устройство фундамента буронабивным способом является нерентабельным из-за высокой стоимости геологических изысканий, сложных расчетов и необходимости в тяжелой буровой технике.

Забивные сваи. Такие сваи представляют собой железобетонные балки длиной более 12 м. Они производятся круглого, квадратного, крестообразного и трубчатого сечения. При устройстве фундамента сваи забиваются в грунт при помощи механических сваебойных молотов.

В последнее время распространяется статическое вдавливание – технология, которая стала незаменимой при строительстве свайного фундамента в тесноте исторического центра современного города с ветхими домами. Процесс вдавливания сваи обеспечивается специальными установками, передающими на объект нагрузку более 300 тонн.

Гидроизоляция фундамента и стен

Гидроизоляцию фундамента и стен устраивают как снаружи, так и изнутри здания. Наружная гидроизоляция обеспечивает материал стен и фундамента (в нашем случае – бетона) защитой от агрессивного воздействия окружающей среды. Избыточная влага, сезонные и суточные перепады температур приводят к постепенному разрушению бетона, уменьшая срок эксплуатации дома.

Если защитить постройку снаружи проблематично, используется внутренняя гидроизоляция. В помещениях с повышенной влажностью – ванные комнаты, прачечные и т. д. – проведение гидроизоляции стен является обязательным.

В зависимости от способа выполнения и материалов, которые применяются для защиты бетонных и железобетонных конструкций, выделяют несколько типов гидроизоляции.

• Обмазочная – состав и свойства материалов позволяют наносить гидроизоляцию кистью или валиком, как при покраске.
• Асфальтовая – выполняется сплошным покрытием.
• Наклеиваемая – используются рулонные или пленочные материалы.
• Пропиточная – применяется для защиты стен из пористых материалов.
• Литая – жидкий материал заполняет все поры и щели, защищая поверхность от влаги.
• Засыпная – используются порошки и смеси с гидрофобными (водоотталкивающими) свойствами.
• Проникающая (инъекционная) – изоляционным раствором заполняются трещины, щели или грунт.

Остановимся более детально на гидроизоляционных материалах, которые чаще всего применяются в монолитном строительстве.

1. Обмазочная гидроизоляция. Расплавленная битумная смесь наносится кистью на бетонную поверхность фундамента или стен. Для этой технологии необходима печь для разогрева битума. Частные застройщики с небольшим объемом работ разогревают битум на костре. Работа с материалом требует строгого соблюдения правил техники безопасности. Ввиду этого, современные технологии предлагают альтернативу небезопасному способу гидроизоляции – холодную битумную мастику.
2. Проникающая полимерцементная гидроизоляция – химическая обработка поверхности бетона, создающая водонепроницаемый слой, который защищен от агрессивного воздействия среды. В результате химической реакции все мелкие трещины и поры в бетоне «зарастают» кристаллами. Размер пор в кристаллах не позволяет воде проникнуть в стены, но пропускает воздух, оставляя стенам возможность «дышать». Изоляция наносится на свежий или влажный бетон, потому что для «роста» кристаллов требуется влага.
3. Наклеиваемая гидроизоляция (оклеечная) – выполняется с использованием рубероида различных видов. В состав рубероида входит картон, пропитанный негорючим составом, и битум. Разогретый рубероид наклеивается на бетон с нахлестом. Все стыки промазываются мастикой или битумом.

Качественно выполненная гидроизоляция – залог долголетия вашего дома, поэтому необходимо отдавать предпочтение материалам для конкретных условий эксплуатации.

Читайте также: Гидроизоляция фундамента — почему она важна при строительстве дома Обмазочная гидроизоляция фундамента

Устройство арматурного каркаса

Для увеличения прочности монолитных сооружений используется арматура, отсюда и название – монолитное железобетонное строительство. Пластичная и упругая арматура берет на себя большую часть разрушительной нагрузки, улучшая качественные характеристики относительно хрупкого бетона.

Арматурные работы в монолитном строительстве являются наиболее трудоемкими и составляют 15-20% от общего цикла. Основной объем занимает монтаж арматурного каркаса. Для того, чтобы правильно устроить каркас монолитного дома, рассмотрим особенности разных видов арматуры.

1. Рабочая – уменьшает нагрузки, возникающие при эксплуатации, благодаря растяжению. Ребристая поверхность прута обеспечивает хорошую адгезию с бетоном.
2. Распределительная – закрепляет прутья рабочей арматуры в каркасе, регулируя усилия между ними.
3. Монтажная – обеспечивает технически правильное расположение рабочей арматуры в пространственном каркасе и скрепляет между собой элементы армирования.

Арматурный каркас

В промышленном монолитном строительстве учитываются все факторы – вес здания, нагрузка, конфигурация, результаты геологических исследований. При строительстве легких зданий на «нормальном» грунте возможно использование рабочей арматуры диаметром 10 мм. При возведении сооружений на «неспокойных» почвах диаметр арматурных прутьев может колебаться в зависимости от условий эксплуатации – от 14 до 18 мм.

Распределительная и монтажная арматура играет вспомогательную роль в сопротивлении нагрузкам и хорошо распределяет их между рабочими стержнями. В целях экономии для монтажной и распределительной арматуры используются прутья без насечки на поверхности и меньшего диаметра – 6-8 мм.

Хотя для каждого объекта монтаж армокаркаса имеет свои особенности, существуют общие технические моменты, обязательные для выполнения.

1. Для удобства работы прутья рабочей арматуры необходимо сварить между собой по краям и в центре. Расстояние между ними должно быть на 1,5-2 см меньше планируемой толщины монолита.
2. Отрезки распределительной арматуры одного размера необходимо разместить на рабочие стержни так, чтобы получилась «лесенка» – простой каркас. В местах сварки нарушается структура металла, поэтому все перемычки мы прикручиваем монтажной проволокой.
3. Устанавливаем два простых каркаса на ребро и связываем их через распределительные перемычки монтажной проволокой – получаем сложный каркас. Расположение и форма сечения каркаса рассчитывается индивидуально для каждого проекта.

В промышленном монолитном строительстве части каркаса изготавливаются на заводах, а затем собираются на строительной площадке. При постройке частного небольшого дома арматуру удобнее варить и вязать на месте установки.

Установка опалубки

Чтобы придать форму бетонной массе и зафиксировать её в конструкции, используется опалубка. Конструктивно опалубки разделяют на два вида – сборно-разборная и несъемная.

Сборно-разборная опалубка

В частном монолитном строительстве довольно распространена конструкция деревянной стационарной опалубки. Она состоит из деревянных щитов из досок и фанеры, а после окончания работ обычно подлежит утилизации. Кроме опалубки из дерева, существуют сборно-разборные опалубки с другими конструктивными особенностями.

• Переставная опалубка представляет собой конструкцию из металлических щитов. Щиты скрепляются болтами, как вдоль, так и поперёк, позволяя установить несколько рядов в высоту. Такая опалубка предназначена для многократного использования.
• Скользящая опалубка. Конструкция данного типа отличается тем, что при помощи механизма опалубка сама поднимает себя к следующему этапу бетонирования. Используется в строительстве высотных зданий методом монолитного литья.

Если вы строите монолитный дом, запомните, что наиболее оптимальным вариантом для направления бетона «в нужное русло» считается обычная деревянная опалубка.

Читайте также: Строительство домов из бревна: как построить недорогой, качественный и экологичный дом Опалубка для фундамента

Несъемная опалубка

В последнее время при устройстве монолитных стен применяют несъемную опалубку из полистирола. Конструкция опалубки состоит из пустотелых пеноплексовых блоков размером с обычный шлакоблок. Работать с таким материалом достаточно легко.

• Укладываем 5-6 рядов блоков кирпичной кладкой.
• В полости блоков монтируем арматурный каркас (во многих случаях, достаточно вертикально установленных стержней рабочей арматуры, соединенных между собой по периметру с интервалом 3-4 ряда).
• Заливаем бетоном.

Необходимо отметить, что стенки блоков служат достаточно эффективным утеплителем.

Заливка бетона

Для частного застройщика существует два способа получить бетон – заказать готовый на специализированном предприятии или приготовить самостоятельно. В случае монолитного строительства частного дома, необходимости в обработке больших объемов бетонной массы за один раз нет, поэтому лучше иметь меньше, но свежее.

Состав бетона определяется пропорцией 1:2,5:4 (1 часть цемента М-400; 2,5 части мелкого заполнителя, такого как песка; 4 части крупного заполнителя – щебня). В состав бетонной смеси входит 80% крупного заполнителя, который существенно влияет на свойства бетона и его стоимость. В качестве крупного заполнителя используется не только щебень из твердых горных пород – для облегчения веса применяют пористые наполнители из керамзита и его производных – перлит, шлак, шлаковую пемзу.

Песок для приготовления бетона должен быть разной зернистости. Идеальным вариантом будет смесь песка крупной (2-3 мм) и средней (1,5-2 мм) фракции.

После укладки фундамента, монтажа армированного каркаса и закрепления опалубки можно начинать заливку бетона. Сам процесс заливки не представляет особых трудностей, если были предприняты правильные шаги по подготовке.

1. Тщательно перемешиваем все компоненты бетонной смеси (желательно в бетономешалке).
2. Останавливаем процесс замешивания, выдерживаем паузу, добавляем воду, чтобы достичь необходимой консистенции, и вновь запускаем мешалку.
3. Готовый раствор наносим на опалубку и укладываем. В масштабном строительстве для плотной укладки бетона используют вибрационные машины. Частники в этих целях применяют лопату, лом, арматуру и приставленный к опалубке работающий перфоратор.

В производственных масштабах бетон заливается по периметру за один раз определенным слоем. Частное монолитное строительство такими масштабами не располагает, поэтому применяются два метода заливки бетона вручную.

1. Бетон укладывается тонкими слоями (20-25 см) по всему периметру. Толщина слоя должна быть достаточной, чтобы обеспечить надлежащую прочность конструкции.
2. Бетон укладывается на всю высоту опалубки, желательно по всей стене. При вынужденной остановке процесса, бетон не должен обрываться вертикально. Для этого используется срез ступеньками.

Заливка бетона

Заключение

В этой статье мы рассмотрели, что такое монолитное железобетонное строительство и разобрали ключевые моменты строительного процесса. Надеемся, что после освещения этапов строительства в данной статье, словосочетание «монолитные работы» больше никогда не введет вас в ступор. Вы уже располагаете всей необходимой информацией относительно особенностей технологии монолитного строительства.