При расчете компонентов ориентируются на такие показатели, как фракционность заполнителя и текучесть смеси.
Для правильного расчета компонентов при производстве элементов перекрытий учитываются показатели таких параметров, как:
- фракционность наполнителей;
- плотность образовавшегося раствора;
- устойчивость к предполагаемым нагрузкам;
- текучесть смеси;
- влагоустойчивые и морозоустойчивые возможности.
Расчет нужной пропорции основывается на удельной массе вяжущего вещества — цемента. Например, 42 литра бетона М300 получается из 10 л цементной смеси при соблюдении частей 1:1,7:3,8. Ту же массу основного вещества выдаст 32 л раствора М400 при соотношении 1:1,3:2,6.
Типология зданий и сфера применения
Основной сферой применения монолитных перекрытий являются здания с несущими стенами из кирпича, блочной кладки или бетонных панелей, а также купольные дома. Требования к монолитности перекрытия могут быть обусловлены:
- нестандартным планом здания;
- необходимостью существенно увеличить несущую способность перекрытия;
- повышенными требованиями к гидро- и шумоизоляции;
- необходимостью обеспечить свободную планировку;
- сокращением расходов на внутреннюю отделку.
Заливка производится, как правило, после окончания возведения стен первого этажа. Однако возможны варианты заливки монолитных перекрытий уже в зданиях с кровлей, если того требуют погодные или иные условия. В таком случае на кладке нижнего этажа монтируют двутавровые балки и по периметру несущих стен заливают венец на высоту перекрытия. Также, для усиления механических связей, с внутренней стороны венца выпускают на 40–50 см закладную арматуру. Ее суммарное сечение не может быть меньше 0,4% от сечения продольного среза венца.
Стяжка для полов
Универсальность бетонов выражается в использовании его при строительстве дома для стен, перекрытия, пола.
Для изготовления бетонного пола сначала выравнивается поверхность. Снимается необходимое количество грунта и проводится утрамбовка очищенной поверхности щебнем и гравием. Сверху на утрамбованный щебень укладывается изоляционный материал и выполняется заливка смеси. Толщина стяжки пола должна быть не меньше 5 см. В помещениях с дополнительными нагрузками пол обязательно армируют сеткой.
Заливка начинается с дальнего угла таким образом, чтобы уровень пола был немного выше уровня реек, которыми делят предварительно комнату на полосы. Ровная заливка обеспечивает качественное покрытие. Поверхность разравнивается с помощью правила, рейки убираются по мере заполнения бетоном, ямки заполняют раствором. Закончив заливку стяжки, накрывают ее пленкой и периодически увлажняют.
Проектные расчеты несущей конструкции
При выборе длины пролета следует соотносить ее к толщине плиты как 30:1. Однако при самостоятельном проектировании делать перекрытие толще 400 мм практически нет смысла, так как несущая способность конструкции повышается вместе с ее собственным весом и статическими напряжениями. Поэтому допустимая нагрузка на самодельные перекрытия редко превышает 1500–2000 кг/м 2 .
Ситуация может быть исправлена включением в несущую конструкцию двутавровых стальных балок, уложенных на выровненную бетоном поверхность кладки несущих стен. Другой способ увеличить длину пролета при сохранении относительной свободы планировки — опереть перекрытие на колонны. При толщине монолитной конструкции до 400 мм и длине пролета в четырех направлениях от колонн до 12 метров площадь сечения опоры составляет 1–1,35 м 2 , при условии что сечение закладной арматуры в колонне не менее 1,4%.
Расчет армирования монолитной плиты
В общем случае толщина плиты определяется количеством армирующей стали, которая в нее заложена. Плотность армирования, в свою очередь, зависит от предельной допустимой нагрузки и устойчивости к трещинообразованию. Избегая частных случаев, можно привести общий пример конструкции, демонстрирующей полное соответствие нормативным требованиям при достаточно высоком запасе прочности.
В частном строительстве железобетон укрепляют арматурой с периодическим профилем класса А400, он же А-III.
Диаметр прутьев в плитах толщиной:
- до 150 мм — не менее 10–12 мм;
- от 150 до 250 мм — не менее 12–14 мм;
- от 250 до 400 мм — не менее 14–16 мм.
Арматуру укладывают двумя сетками с размером ячеи 120–160 мм, толщина защитного слоя бетона от краев плиты — не менее 80–120 мм, а сверху и снизу не менее 40 мм. Направление укладки четырех рядов арматуры, начиная с нижнего: вдоль, поперек, поперек, вдоль. Для перевязки используется оцинкованная проволока толщиной не менее 2 мм.
Производство плит
Качество будущего железобетонного изделия также зависит от правильной заливки бетонной смеси. Можно изготовить надежный бетон, используя необходимые пропорции составляющих, но некачественная формовка изделия приведет к производственному браку. На заводах ЖБИ используются специальные машины для формования железобетонных изделий, хотя плиты перекрытия можно делать и своими силами. В этом случае плиты перекрытия изготавливают в специальных деревянных формах, обитые изнутри таким влагостойким материалом как, например, линолеум. В опалубку размещается металлическая сетка для армирования бетонной смеси. Диаметр металлической проволоки, из которой состоит сетка, должен составлять 4-6 мм, а размер ячеек – 10-15 см.
Монтаж опалубки разных типов
Опалубка должна выдерживать нагрузку в 500–1100 кг/м 2 , включая динамическое воздействие падающего бетона. Для создания плоскости опалубки могут быть использованы:
- Пластиковые листы многоразовой опалубки.
- Влагостойкая фанера толщиной 17–23 мм.
- ОСП толщиной 20–26 мм.
Края плит должны плотно прилегать к стенам, не допускается использование опалубки с зазорами на стыках более 2 мм, если не планируется застилать поверхность гидроизолирующей пленкой.
Иногда разумно делать опалубку несъемной, используя для этого профилированные листы, ориентируя их узкой полкой вниз. Их располагают вдоль плиты, чтобы волны при заливке образовывали многочисленные ребра жесткости. Расчет толщины ведется от нижнего ребра, таким образом экономия бетонной смеси составляет 20–25%. При этом высота гребня не должна превышать трети общей толщины плиты. Если опалубку снимать не планируется, в нее вкручивают саморезы с резиновой шайбой и привязывают их тонкой проволокой к арматуре.
Монтаж опалубки начинают с размещения стоек: это могут быть либо стальные телескопические стойки с треногой и унивилкой, либо древесина без пороков сечением не менее 100 см 2 . Каждая стойка должна быть связана с двумя соседними наклонными связями из дюймовой доски. Стойки монтируют по линиям балок, расстояние между которыми, в зависимости от толщины плиты 150–400 мм, составляет:
- 190–240 см при толщине фанеры до 20 мм;
- 210–260 см при толщине фанеры от 21см.
При этом расстояние между стойками одной балки, в зависимости от промежутка между ними, составляет:
- от 140 до 200 см при пролете до 150 см;
- от 120 до 180 см при пролете 160–210 см;
- от 100 до 140 см при пролете 210–250 см.
Основные балки, как правило, выполнены из бруса 100х100 мм. На них поперек с шагом 500–650 см укладывают вторичные балки, которые имеют сечение в 50% основных. Если опалубка из профилированного листа, шаг вторичных балок равен 3,5 расстояниям между волнами.
Вертикальную опалубку монтируют из подпорных щитов, приложенных к внешней стене здания. Часто по периметру укладывают блоки газобетона толщиной 80–100 мм, чтобы скрыть пояс перекрытия.
Выбор марки бетона для перекрытия
Какой бы тип фундамента вы ни выбрали, следующим этапом будет подбор бетона для его заливки. В зависимости от процентного содержания компонентов, входящих в состав любой бетонной смеси, удалось вывести несколько марок бетона. Каждая из них отличается по своим характеристикам, а значит, и предназначается для разных условий. Бетон может отличаться морозостойкостью, подвижностью и водонепроницаемостью, а также максимальным значением нагрузки, которую способен выдержать фундамент. Если у вас уже есть проект, там обязательно указана требуемая марка бетона. Самое время для аренды бетононасоса для горизонтальной или вертикальной транспортировки сторойматериала, благо, современные компактные бетононасосы позволяют осуществить оба вида перемещения.
Один из самых универсальных и распространенных строительных материалов – бетон. Он имеет главный показатель своего качества – класс или марку. Соответствие его той или другой марке определяет область применения.
Схема перекрытия по стальным балкам.
Кроме марки он характеризуется также морозостойкостью, водонепроницаемостью, прочностью, подвижностью, твердением.
На правильность выбора бетона для определенных строительных работ влияет его марка.
Состав смеси
Основные составляющие смеси:
- цемент;
- песок;
- щебень;
- вода.
Схема приготовления бетонной смеси.
Бетон изготавливается в бетономешалке, качество его в этом случае значительно выше, чем при ручном приготовлении.
Цемент – основной компонент, расход его зависит от будущей марки приготавливаемой смеси.
Песок используют очищенный от глины и любых других примесей речной песок. Глина, попав в бетон, делает его жирным и непригодным для выполнения строительных работ.
Щебень в приготовлении смеси используют фракции 10-20 мм. Щебень используется чистый, без мусора и отсева. Вода, добавляемая в бетон, тоже должна быть чистой, без примесей нефтепродуктов, красок, и других добавок, способных вызвать расслоение раствора.
Готовую смесь получают методом смешивания четырех компонентов в следующей пропорции: цемент – 1 часть, щебень – 4 части, песок – 2 части, вода – ½ части. Это весовое соотношение носит несколько приблизительный характер. На него влияет марка цемента и бетона, характеристики щебня и песка, использование пластификаторов.
Расход цемента на 1 м³ бетонной смеси напрямую зависит от марки. Согласно ей определяют расход цемента.
Приготовление раствора
Схема определения пластичности бетонного раствора.
Бетон изготавливают по следующей схеме:
- во включенную бетономешалку вливают часть воды и засыпают цемент;
- смесь перемешивается до получения болтушки;
- в полученную болтушку постепенно всыпается песок;
- смесь тщательно перемешивается;
- когда смесь превратилась в раствор, в бетономешалку добавляют остаток щебня и воды;
- смесь перемешивается до однородного состояния.
Количество воды необходимо высчитывать правильно, так как излишек и недостаток ее в растворе ухудшает качество смеси и качество укладки. Строители высчитали, что при изготовлении смеси вода должна составлять 50% от веса цемента.
Основные характеристики, пропорции и область применения бетонов.
Пропорции марки бетонов означают: цемент, песок, щебень.
М100 класс В7,5 (1:5,8:8,1) – используется для подготовительных работ по изготовлению монолитных плит и фундамента, при строительстве дорог.
М150 класс В12,5 (1:4,5:6,6) – используют для проведения подготовки перед заливкой монолитного фундамента. Применяют для стяжки пола и фундаментов в небольших строениях, для бетонирования садовых дорожек, при дорожном строительстве.
М200 класс В15 (1:3,5:5,6) – применяют для изготовления стяжки пола, фундамента, отмосток, дорожек. Из него выполняют ленточные, плитные, свайно-ростверковые фундаменты, изготавливают лестницы, подпорные стены, плиты для строительства дорог.
М250 класс В20 (1:2,6:4,5) – применяется для изготовления монолитного фундамента, отмосток, площадок, дорожек, заборов, лестниц, подпорных стен, ненагружаемых плит перекрытия.
М300 класс В22,5 (1:2,4:4,3) – используют для выполнения монолитных фундаментов, плит перекрытий, отмосток, дорожек, заборов, лестниц, подпорных стен и монолитных стен зданий повышенной этажности.
М350 класс В25 (1:2:4) – один из основных бетонов, который используется для изготовления ленточных, плитных, свайно-ростверковых фундаментов и свайно-ростверковых железобетонных конструкций, плит перекрытия, колонн, балок, ригелей, монолитных стен, бассейнов, аэродромных дорожных плит ПАГ и других железобетонных конструкций, предназначенных для использования их при экстремальных нагрузках.
М400 класс В30 (1:1,6:3,2) – применяется для строительства мостовых конструкций, гидротехнических сооружений, банковских хранилищ, железобетонных конструкций и железобетонных изделий повышенной прочности, в частном строительстве не применяется.
М450 класс В35 (1:1,4:2,9) – применяется в строительстве метро, плотин, дамб, мостовых конструкций, специальных железобетонных конструкций, банковских хранилищ. Практически не имеет применения в частном строительстве.
Бетонирование железобетонных перекрытий
Перекрытие – это конструкция, которая разделяет здание на этажи в помещении. Является основой устойчивости здания и обеспечивает тепло и звукоизоляцию помещений.
Для бетонирования железобетонного перекрытия подготавливают бетон, в состав которого входит:
- цемент марки М400 – 1 часть;
- песок – 2 части;
- щебень размером до 20 мм – 4 части;
- вода – количество, необходимое для получения рабочей консистенции.
Схема наполнителей для бетонной смеси.
Для плиты перекрытия изготавливают опалубку с каркасом. В опалубку заливают бетон и трамбуют его глубинным вибратором. Наибольший эффект достигается, если радиус вибрации больше радиуса вибратора в 5 раз.
Плиту перекрытия выливают без перерывов, заливку начинают с угла и заканчивают противоположным углом. Толщина плит перекрытий – 8-12 см.
Опалубку с плит снимают через 2-3 недели, в это время она набирает до 80% своей прочности. От быстрого высыхания бетон закрывают влажными средствами: пленкой, опилками, мешковиной. В первые 7 дней проводят периодическое увлажнение.
Плита готова к употреблению через 28 дней после заливки смеси в опалубку. За это время бетон набирает марочную прочность. Так как полнотелые плиты имеют большой вес и не очень удобны в работе, разработаны круглопустотные плиты перекрытия, которые значительно легче полнотелых плит и имеют улучшенные тепло- и звукоизолирующие свойства. Пустоты в плитах выполняют с помощью полиэтиленовых труб диаметром 6-7 см.
В индивидуальном строительстве применяют два вида перекрытий: сборное перекрытие и монолит.
Сборное перекрытие отличается скоростью монтажа, надежностью, хорошим качеством, ценой, изготавливается на заводе железобетонных конструкций. Под установку сборного перекрытия выполняют несущие стены, на которые плиты опираются.
В тех местах, где нет возможности положить готовые плиты, выполняют монолитные участки. Для этого снизу подставляется опалубка, укладывается арматура и заливается бетон (марка М200 класс В15). При этом выполняется опирание на перекрытие и загибание арматуры на плиту.
Стяжка для полов
Универсальность бетонов выражается в использовании его при строительстве дома для стен, перекрытия, пола.
Для изготовления бетонного пола сначала выравнивается поверхность. Снимается необходимое количество грунта и проводится утрамбовка очищенной поверхности щебнем и гравием. Сверху на утрамбованный щебень укладывается изоляционный материал и выполняется заливка смеси. Толщина стяжки пола должна быть не меньше 5 см. В помещениях с дополнительными нагрузками пол обязательно армируют сеткой.
Заливка начинается с дальнего угла таким образом, чтобы уровень пола был немного выше уровня реек, которыми делят предварительно комнату на полосы. Ровная заливка обеспечивает качественное покрытие. Поверхность разравнивается с помощью правила, рейки убираются по мере заполнения бетоном, ямки заполняют раствором. Закончив заливку стяжки, накрывают ее пленкой и периодически увлажняют.
o-cemente.info
Армирование и обвязка
После монтажа опалубки ее смазывают антиадгезивным составом и начинают укладку арматуры. На венцах и опорных ребрах прутья увязывают в квадрат, сохраняя со всех сторон минимально допустимый защитный слой. Основной массив перекрытия армируется сеткой. Нижний слой укладывают на пластиковые «сухари», контролирующие сохранение нижнего защитного слоя. Сетку перевязывают на пересечении каждого третьего прута.
После обвязки нижней сетки на нее устанавливают промежуточные фиксаторы через 100 см в шахматном порядке. Для усиления опоры на стены монтируют торцевые фиксаторы. Эти элементы помогают сохранять проектное расстояние между двумя плоскостями армирования.
Смонтированную верхнюю сетку связывают с нижней соединительными скобами. После завершения монтажа армирующая конструкция должна быть как одно целое и легко воспринимать нагрузку от ходящих по ней людей.
Заливка бетона
Монолитные перекрытия заливают бетоном марки В20—В30, приготовленным в фабричных условиях. Заливка монолитных перекрытий должна проводиться в один этап, поэтому заполнение пространства малыми дозами не рекомендуется. Если сразу весь объем работ выполнить невозможно, участки плиты нужно рассечь сеткой с ячейкой 8–10 мм.
Подача смеси к перекрытию может проводиться бетононасосом или объемной бадьей, поднимаемой краном. После подачи наверх смесь равномерно распределяют, усаживают вибрацией и оставляют застывать.
Соотношение компонентов в бетонной смеси
Таблица составов и пропорций бетонов указана в ГОСТ 7473-94 и в СНиП 5.01.23-83. Чтобы правильно соблюсти все указанные пропорции, необходимо учитывать плотность всех входящих в состав ингредиентов и условия строительства. Заливка и приготовление бетонного раствора возможны лишь после полного подсчета всего необходимого объема и веса компонентов бетонной смеси. В представленной таблице можно увидеть, какой состав и пропорции компонентов должен быть у бетона марки М400.
Состав бетонной смеси разных марок.
По таблице видно, что самой большой пропорцией является 1 часть цемента, 3 части песка и 6 частей щебня. Помимо указанных компонентов, в смесь следует добавить 0,5-1 части воды, чтобы получить необходимую консистенцию раствора. Не следует сразу же выливать всю положенную часть воды: это может привести к нежелательному результату, который исправить будет очень сложно.
Расчет пропорций делают по нормативным документам. Однако следует учитывать, что не все параметры таблицы можно досконально использовать на практике при приготовлении замеса. Например, песок может иметь различную влажность, что существенно влияет на его вес и объем.
Чтобы оптимально приблизить нормативные показатели к реальным, необходимо как можно лучше просушить песок и щебень.
Удобную тару можно поочередно наполнить различными компонентами (не утрамбовывая) и определить вес нужной пропорции. После этого определяют необходимую пропорцию каждого компонента в ведерном соотношении.
Бюджетные, легкие монолитные перекрытия частного дома
Один из вопросов, возникающих у застройщика при строительстве — какие делать перекрытия?
Чтобы они были прочными, теплыми, дешевыми?.
Дерево. Если дом деревянный, то выбор — очевиден, но деревянные перекрытия в каменном доме, особенно с подвалом, смотрятся несерьезно.
Плиты. За последнее время строительная отрасль шагнула далеко вперед и длина плиты уже не ограничена 6 м, как было раньше, поэтому можно заказать любой набор плит.
Монолит. Решает проблему свободного пространства, т.к. заливается сразу по всему периметру. Очень популярная технология. К сожалению бюджетной ее сделать очень трудно, т.к. заливать желательно одновременно всю площадь, необходима профессиональная опалубка, кран или бетононасос. Да и для такого перекрытия используется достаточно много арматуры и тяжелый бетон.
У себя я использовал несколько другую технологию монолитного перекрытия.
Т.к. фундамент у меня свайный и дом сделан из ячеистого бетона, то я решил делать перекрытия как можно легче.
Планировка дома сделана таким образом, что максимальная ширина, которую надо перекрывать была не более 4 метров. Расчитав примерный вес перекрытия и полезную нагрузку я остановился на использовани балок (двутавров).
14 оболегченный двутавр с успехом держит расчетный вес. Почему облегченный? Он дешевле, а необходимую нагрузку держит также.
У меня было два перекрытия — первого этажа (которое «висело» в воздухе, поэтому должно было быть теплым) и межэтажное, к которому из дополнительных требований было только шумоизоляция.
Поиск выдал интересные результаты, что совмещение керамзита и ППС (пенопласт) с успехом решает как пробьлему теплости, так и шумоизоляции. Что и требовалось.
К сожалению пошаговых фото нет, т.к. либо работать, либо позировать