Устройство монолитных стен. Технология, ее преимущества и недостатки

Основой любого строения являются стены. Они выполняют ограждающую и несущую функции. Для возведения перегородок используются различные материалы.
Один из самых распространенных вариантов – это заливка из бетонной смеси. Способ отличается простотой выполнения и не требует больших финансовых затрат.

Стены при этом получаются прочными, но этот параметр будет напрямую зависеть от их размеров.

Важность правильного расчета размера

Размеры стен из бетона – очень важный эксплуатационный параметр. Знания о нужной толщине и высоте помогут построить бетонную конструкцию, которая будет соответствовать всем эксплуатационным нормам и станет надежной на долгие годы. Для расчетов используются нормы ГОСТ и СНиП.

В таблицах нормативных документов приводятся оптимальные данные, которые позволяют с предельной точностью рассчитать сколько бетона понадобится для возведения строения. Причем обеспечивается полная гарантия, что здание получится прочное.

Ведь на надежность конструкции влияют многие факторы. От преобладающих погодных условий до ландшафта. Поэтому при создании бетонного раствора заранее определяют, какие компоненты будут в нем участвовать и какое точное количества каждого ингредиента необходимо.

Для произведения расчетов берут во внимание:

• целевое назначение конструкции;
• условия эксплуатации;
• уровень нагрузки.

Правильный расчет также имеет практическое значение и позволяет проконтролировать проект с финансовой стороны. Ведь возведение стен с лишней толщиной крайне нецелесообразно. На лицо получится перерасход ресурсов.

Преимущества

Монолитные железобетоны имеют следующие преимущества:

• стойкость к воздействию огня;
• возможность собственноручного монтажа;
• минимальные физические затраты при возведении железобетонной монолитной конструкции;
• отсутствует необходимость в дополнительной технике и подъемных механизмах;
• стойкие к образованию коррозии;
• не поддаются окислению;
• одинаковый технологический процесс для всех циклов;
• скорость монтажа;
• способность противостоять большим нагрузкам;
• сравнительно низкая стоимость на монолитное домостроение;
• сейсмоустойчивость сооружений;
• спустя много лет эксплуатации, железобетонный материал способен увеличивать свои прочностные качества;
• долговечность;
• отсутствует потребность в большом количестве техники и оборудования;
• небольшой вес элемента, при строительстве которого не требуется возведение тяжелого фундамента;
• возможность применения любой планировки дома;
• снижение затрат на отделочные работы за счет гладкой поверхности материала;
• надежность и прочность.

Вернуться к оглавлению

Документы, устанавливающие нормы

Определить какой класс раствора необходим в конкретных обстоятельствах помогает техническая документация. В ней описаны все требования к бетонным стенам согласно условиям, в которых они будут находиться.

Сведения можно найти в специальных справках СНиП и ГОСТ, которые относятся к бетонным смесям.

Вот самая основная документация, предоставляющая нормативные ссылки о необходимой толщине бетонных стен:

Недостатки

Выделяют следующие недостатки:

• необходимость в применении шумоизоляционного материала;
• существуют сложности разборки;
• вероятность появления трещин, отслоек и других подобных деформаций;
• сложность монтажа опалубки;
• необходимость нанимать квалифицированных рабочих;
• потребность в прогревании бетона при возведении конструкции в холодное время года;
• надобность в укладке теплоизолирующего материала;
• обеспечение дополнительного ухода в период застывания раствора.

Вернуться к оглавлению

Требования к толщине

При разработке технической документации, посвященной требованиям к бетонным стенам, учитывались параметры прочности:

• на сжатие;
• при изгибе;
• на устойчивость.

При этом во внимание брался коэффициент теплопроводимости относительно бетонных стен. Это основные условия для расчетов. Но также необходимо учитывать дополнительные данные.

Тип перегородок из бетона

Толщина монолитной перегородки из бетона будет зависеть от температуры окружающей среды. Как правило, ориентируются на зимнюю пору.
И если морозы на местности не опускаются ниже 20 градусов по Цельсию, то для стены достаточно толщины в 250 мм.

А с каждым десятком градусов к глубине прибавляется еще 100 мм. Так при уличной температуре в -40°С толщина бетонной стены уже должна быть не меньше 450 мм.

Что касается панельных домов, то толщина стен у них зависит от использованной марки плиты. Если для строительства применяли однослойную панель, то ее толщина колеблется от 300 до 350 мм. Многослойная плита имеет стандартную толщину в 380 мм.

Наличие армирования

Как правило, все конструкции из бетона выполняют при участии металлического каркаса. В строительстве это называется армированием. Оно нужно для повышения прочности и надежности сооружения. Стены с арматурой внутри намного крепче, чем залитые из одного раствора.

Но для защиты металлического прута от коррозии и возможных механических воздействий необходима прослойка из бетона:

• 20 мм в сухих и закрытых помещениях;
• 25 мм при повышенной влажности;
• 30 мм на улице;
• 40 мм на поверхности земли или под ней.

Местоположение

О толщине наружных стен было сказано выше. Стены внутри помещения делятся на несущие, которые помогают распределять нагрузку от плит перекрытия и просто перегородки. В первом случае используют готовые железобетонные конструкции, толщина которых колеблется от 120 до 200 мм.

Простая перегородка имеет стандартную толщину в 80 мм. Если используют самодельную монолитную заливку, то разрешено увеличить размер до 100 мм.

Назначение

Перегородки из бетона возводятся не только в жилых домах. Чаще всего материал используется для строительства технических помещений.
Одно из – погреб, выступающий в роли овощехранилища. При оборудовании подземного помещения в расчет берутся грунтовые воды.

Если они стоят низко и грунт сухой, то достаточно 150 мм для толщины стен. Но при влажной земле размер увеличивается до 250 мм. Иначе, когда при промерзании нагрузка на поверхность увеличится, а стена может не выдержать и разрушиться. Но в обоих случаях обязательно применяется вертикальное армирование.

Подобные расчеты можно применить к возведению бассейна.

Но поскольку сооружение постоянно испытывает повышенную нагрузку из-за находящейся в нем воды, толщина стен не должна быть меньше 200 мм. Делать перегородки толще 250 мм нецелесообразно.

Для колодцев используются специальные железобетонные кольца. Толщина в таких конструкциях колеблется от 70 до 120 мм.

Конструкции перекрытия

Когда необходимо установить перекрытия между этажами, то сделать это можно двумя способами. В первом случае заливаются монолитные полы, которые и выполняют роль перемычки. Толщина плиты должна быть не меньше 150 мм.

Но можно воспользоваться уже готовыми стандартными конструкциями. Пустотелые железобетонные плиты с армированием имеют толщину 90 мм. Этого вполне достаточно для перекрытий между этажами. Поскольку в отличие от самодельной плиты, заводские панели сделаны по всем нормам ГОСТ и СНиП.

Район строительства

Способ возведения стен путем их заливки из бетона разрешен к применению повсеместно. Даже в районах с повышенной сейсмической опасностью. И при строительстве берется во внимание лишь возможная температура окружающей среды. Об изменениях толщины стен при повышении морозов было сказано выше.

Тип фундамента

При заливке ленточного фундамента из бетона нужно принимать во внимание, что его толщина не может быть меньше глубины несущих стен. Но, как правило, размеры основы превышают эти параметры. Поэтому, зная требования к будущим стенам, будет нетрудно залить необходимый фундамент.

Но существует расчетная формула, которая более четко позволяет узнать размеры:

(М+П+С+В)×1,3

Расшифровка обозначений:

• М – вес всех строительных элементов;
• П – полезный вес;
• С – нагрузка от снега;
• В – сила ветра.

Все точные данные можно найти в СНиП 2.01.07-85.

Тип почвы

Для успешного строительства необходимо заранее определить тип почвы на участке. Дело в том, не каждый подходит для возведения здания.
Приемлемыми считаются только мало пучащиеся грунты. Поэтому из песчаных почв необходимо отбросить мелкозернистые и пылеватые.

Они крайне непригодные для любого строительства. По этой же причине избегают и торфянистых грунтов.

Показатель ГСОП и сопротивление теплопередаче

Актуальность этого показателя применима только для жилых или офисных помещений. Все действующие параметры градусо-суток отопительного периода, а также сопротивление теплопередаче можно увидеть в развернутых таблицах, изучив СНиП 2-3-79.

Выбор и монтаж опалубки

Опалубка представляет собой систему ограждающих конструкций из листовых материалов, предназначенную для формирования бетонного монолита в соответствии с проектными размерами. Средний вес 1м3 бетона около 180 кг. Поэтому устройство опалубки монолитных стен и перекрытий должно быть прочным настолько, чтобы выдерживать создаваемые весовые нагрузки при заливке смеси. Кроме этого установленная форма должна обеспечить полную герметичность рабочего шва. Утечка жидкости и уменьшение влагосодержания бетона увеличат время гидратации цемента и приведут к снижению качества материала.

Лучший вариант комплекта для опалубки монолитных стен состоит из штатных щитов заводского изготовления и набора элементов фиксирующего инвентаря. Стоит такая опалубка очень дорого, но строительные компании очень часто предлагают свой инвентарь на прокат. Воспользоваться такой услугой будет вполне оправдано и более дешево, чем покупать доски или фанеру, которые к окончанию работ полностью придут в негодность.

Монтаж штатной опалубки довольно прост и может выполняться рабочим звеном из 3-4 человека. Щиты соединяются в единую поверхность при помощи зажимных или клиновых замков, гарантируя плотное соединение стыков и герметичность конструкции. Устойчивая фиксация опалубки обеспечивается путем установки наклонных откосов и стоек. Точность геометрических размеров и прочность при установке достигается с помощью стяжных винтов.

Расчет для одноэтажного дома

Чтобы узнать необходимую толщину стен для дома в один этаж, возводимого в Московской области, необходимо применить формулу:

δ = λ × R, где

1. δ – это толщина,
2. λ – теплопроводимость,
3. R – теплосопротивление.

Если брать в расчет, что среднюю температуру воздуха внутри помещения планируется держать в районе +22°С, то необходимо найти таблицу с этими условиями в СНиП и взять оттуда нужные данные.

Так теплопроводимость бетона при влажности в 5% будет 0,147 Вт/м∙°С. А норма теплосопротивления – 3,29 м2°C/Вт.

Сделав простые вычисления, получаем необходимую толщину стен для Московского региона – 0,48 м. Значение округляем в большую сторону.

Неправильно выполненные расчеты приведут к тому, что зимой наружные перегородки будут промерзать. Тем самым увеличатся потери внутреннего тепла. Понадобится дополнительный обогрев и поэтому ежемесячные расходы на энергоносители будут больше.

Армирование конструкции

Для повешения прочности монолитной конструкции применяется специальная система армирования бетона путем установки конструкций из металлических или полимерных прутов специального назначения. В зависимости от толщины стены армирующий каркас может быть выполнен в виде плоской сетки или пространственной конструкции с расположением арматурных струн в несколько рядов.

Минимально допустимый диаметр продольных арматурных прутов из стали составляет 10 мм, поперечная перевязка не менее 8 мм. Полимерная стеклопластиковая арматура может применяться на один стандартный размер меньше, чем металл. Шаг поперечных вставок не более 250 мм. Это обеспечит нормальную фиксацию продольных прутов и неподвижную форму всей конструкции.

Соединение всех армирующих элементов между собой производится при помощи вязальной проволоки. Применение электросварки допускается только в крайних случаях, так как при сильном нагреве и последующем остывании физико-механические свойства арматурной стали могут ухудшиться.

Дополнительные расчеты

Для определения прочности стен часто необходимо знать их точную высоту, а иногда и длину. Все необходимые параметры можно найти в табличных данных СНиП II-22-81. Но если нужно рассчитать высоту этажа, то ее определяют по формуле:

H = L /(p×w), где:

• L — расчетная длина между двумя жесткими горизонтальными опорами.
• P – это коэффициент жесткости узла сопряжения стен с перекрытиями.
• W – коэффициент перпендикулярного направления.

Точные значения в определенных условиях находится в таблицах СНиП.

Но для понимания расчетов, можно рассмотреть простой пример. Длина участка стены между двумя опорами – 2,8 м. Поскольку узлы в примере жесткие, то первый коэффициент будет равен 0,8. В нормальных условиях значение второго равно единице.

Умножив коэффициенты и разделив длину участка стены на полученный результат, получим – 3,5. Получается, что в этом случае можно возводить стену на высоту в три с половиной метра.

Устройство монолитных стен

Плитный фундамент и монолитные стены.
Монтаж монолитных конструкций различной толщины осуществляется непосредственно на строительной площадке. Первым делом, устанавливают опалубку, которая подходит под размеры постройки. Далее монтируют армирующий слой и приступают к бетонированию. Конструкция монолитов напоминает строительство сборного железобетона, только в этом случае элементы изготавливают на заводе и доставляют на стройплощадку, где выполняют сборку.

Для монтажа сборной конструкции потребуется привлечение специальной техники и подъемных механизмов, а это дополнительные финансовые затраты и потребность в увеличенной рабочей силе. Однако при возведении монолита, не требуется транспортировка конструктивных элементов и применение спецтехники, что значительно сокращает расходы на строительство.

Вернуться к оглавлению

Нарезка швов

Не секрет, что бетон, используемый в стяжках, является достаточно хрупким материалом, и может подвергнуться растрескиванию. Для предотвращения данного процесса и осуществляется нарезка деформационных швов.

Всего выделяются такие их виды:

1. Изоляционные, которые используются в тех местах, где происходит соприкосновение разных поверхностей, например, пола и стен, пола и колонн. Главная задача – воспрепятствование передаче вибраций.
2. Усадочные, применяются для снятия напряжений при высыхании и усадке пола.
3. Конструкционные, используют для разделения бетонов, уложенных в разное время.

Нарезка швов должна осуществляться сразу же после набора бетоном определенной прочности, но до появления на поверхности трещин. Для разметки используется мел, а порядок работы определяется последовательностью укладки бетона.

Нарезка швов алмазным диском

При этом подобные швы должны заходить примерно на треть глуби стяжки. Для облегчения ухода за ними и укрепления краев используется герметизация.

В завершении хотелось бы сказать, что укладывать бетонный пол можно и своими руками. Главное – внимательно отнестись ко всем нюансам, а также к деталям процесса. В результате вы получите прочный, ровный, теплый пол, который сможет справляться с существенными нагрузками.

Заливка

После установки армирующего слоя приступают к заливке бетонным раствором, который укладывают толщиной слоя не больше чем на пятьдесят сантиметров. Заливку смеси осуществляют только после высыхания предыдущих слоев. В процессе бетонирования раствор уплотняют вибратором, который удалит пузырьки воздуха. После заливки бетонную смесь оставляют сохнуть до достижения ее максимальных прочностных характеристик, на это уйдет месяц. Спустя 30 дней приступают к утеплительным и финишным работам.

Вернуться к оглавлению

Где применяются?

Монолитный железобетон используется при строительстве жилых домов с несущими стенами, общественных и производственных сооружений, в зданиях с двумя этажами, а также при возведении каркасов с нетяжелыми ограждениями стен, перегородок из материалов высокого качества, которые способствуют уменьшению общей массы постройки. При строительстве промышленных конструкций, а именно в возведении стадионов, больших цехов, выставочных залов. Часто используются монолитные железобетоны при необходимости усилить фундамент, перекрытия, стены и колонны.

Вернуться к оглавлению

Применение

Каркасно-монолитная технология одинаково успешно применяется во всех сферах строительства. Монолитные стены встречаются в многоэтажной застройке, частном секторе, общественных зданиях.

• при точечной застройке внутри квартала;
• недостатке места для разработки грунта под котлован;
• невозможности подъезда крупной строительной техники, башенных кранов;
• в районах с повышенной сейсмической активностью.

В индивидуальном домостроении применение монолитных стен экономит затраты на перевозку и хранение конструкций, погрузочно-разгрузочные работы.

Условность значения равномерно-распределённой нагрузки

Однако появляется законный вопрос: почему тогда при обсуждении проектов складских помещений встречается такая характеристика, называющаяся «допустимой нагрузкой до 5 (6) т/м2»? Всё дело в том, что ввиду массового строительства складских комплексов появилась необходимость их строгой классификации по характеристикам, которые бы отражали их инвестиционную привлекательность и делали бы общение между арендаторами, девелоперами и строителями складов более удобным.

Это вызвало появление классификации складских комплексов на несколько типов: «А», «B», «C» и так далее. Которые предполагают различные уровни допустимых нагрузок на полы. Например, склад категории «А» предполагает величину равномерно-распределённой нагрузки на уровне 5-6 т/м 2 . Это помогает проектировщикам, арендаторам и инвесторам обладать единым представлением о характеристиках склада: возможностях размещения на полу сборно-разборных стеллажей с параметров 5-ярусного хранения грузов на европаллетах массой до 1 тонны.

Обычно на складах используют фронтальные стеллажи, имеющие общепринятое и стандартное расстояние каждой вертикальной стойкой – 1,05 на 2,75 метров. Таким образом, смысл условного показателя равномерно-распределённой нагрузки ограничивается связью с предполагаемыми характеристиками склада, нужными для инвесторов, арендаторов и заказчиков, но недопустимыми для инженерного расчёта.

Виды площадок для автомобиля

Парковочные места своими руками могут быть устроены из различных материалов, они бывают:

Щебень, гравий или гальку можно брать среднефракционными. Главное — чтобы камешки не застревали в протекторах шин. Сооружаются такие парковки достаточно просто: на размеченную под авто территорию засыпается песчаное основание высотой 15 см, сверху настилается геотекстиль. На материал укладывается щебневая насыпь, высота слоя должна составлять не менее 15 см, после чего эта «подушка» разравнивается и утрамбовывается. Паркинг готов, для обозначения его границ можно обложить насыпь бортиками из кирпича или бордюрного камня. Щебень желательно брать колотый.

Экотекстиль будет выглядеть эстетичнее газонной травы, на которой со временем образуются колеи от колес. Устройство такой парковки тоже простое: на размеченном участке укладывается песчано-гравийная смесь общей высотой слоя 15-20 см, застилается геотекстилем, сверху крепятся газонные соты. В эти формы нужно только засыпать землю вперемешку с семенами газона. Периодически проливая грунтовую засыпку, можно получить веселую стоянку с аккуратно размеченной решеткой из газонной травы.

Парковку из тротуарной плитки соорудить сложнее, чем предыдущие типы стоянок, однако трудоемкость процесса окупается прочностью стоянки и увеличенным сроком службы площадки. Плитка укладывается на сухую цементно-песчаную смесь, предварительно уплотненную, границы огораживаются бордюрами. Эстетичный вид такой автомобильной стоянки может испортить только прорастающая в межплиточных швах трава.

Бетонная площадка под автомашину считается самой сложной в сооружении среди вышеперечисленных видов стоянок, но ее надежность и долговечность того стоят. Монолитное основание, залитое своими руками по правильной технологии, прослужит дольше остальных стоянок.

Стеновые бетонные панели

Существенно сократить срок строительства можно благодаря использованию бетонных стеновых панелей. Они производятся так же, как и заливка стен, но не на объекте, а в заводских условиях. Кроме того, для улучшения характеристик монолита его могут обрабатывать высокой температурой, паром, армируют стальными прутьями. Обычно такой материал обладает более качественными показателями, но в процессе строительства требует применения специальной техники.

Стяжка максимальной высоты

Никакими нормами не установлена максимально возможная толщина стяжки. Этот параметр зависит от нескольких факторов и определяется для каждого бетонного покрытия конкретно. Но, как показывает практика, заливать стяжку высотой более 15 сантиметров в большинстве случаев нецелесообразно, поскольку это будет достаточно затратное мероприятие в плане стройматериалов и времени.

Обустраивать покрытие максимальной толщины вполне оправдано только в помещениях, где на напольное покрытие будет оказана большая нагрузка, например, в гаражах.

Также высокие стяжки заливают тогда, когда они в постройках будут частью несущих конструкций. В итоге монолитная поверхность максимальной толщины станет и полом, и фундаментом. По мнению мастеров, увеличивать высоту стяжки следует в том случае, когда основанием напольной конструкции является проблемный грунт.

В ряде ситуаций толщину бетонного слоя увеличивают с целью сокрытия значительных перепадов, имеющихся на поверхности чернового пола. Перед принятием решения относительно заливки стяжки 15-сантиметровой высоты, профессионалы рекомендуют оценить возможность использования для устранения неровностей щебня или керамзита. Также можно убрать резкие перепады, используя мощный отбойный молоток.

Для устранения значительных дефектов черновой поверхности в данном случае минимальная (тонкая стяжка пола) не подходит, но количество необходимых стройматериалов будет меньше. Если для устранения больших перепадов, равных 15 сантиметрам, использовать только бетонный раствор, тогда затраты на стройматериалы и оплату труда строителей составят огромную сумму.