Устройство монолитных стен для частного дома. Технология возведения своими руками

Вариант армирования проема во внутренней стене

План стен

Стеновая система с широким шагом несущих стен

(Вариант 2)

По краям стен и проемов устанавливают вертикальные каркасы или гнутые стерж­ни, приваренные к вертикальным сеткам. Гнутые стержни располагают и в местах пере­сечений стен. При процессе возведения стен соблюдают непрерывность армирования.

В наружные стенки приставных лоджий прокладывают теплоизоляционные вкладыши.

Монолитные перекрытия в конструктивной стеновой системе работают как не­разрезные балочные системы или как плиты, защемленные по трем или четырем сторо­нам (рис. 3.). Армирование плит перекрытий производят арматурными (сварными или вязанными) сетками. Сетки укладывают в нижнем сечении плиты, а в местах опирания на вертикальные стены — в верхнем сечении. В местах опирания плит на наруж­ные стены прокладывают теплоизоляционные пакеты. Теплоизоляцию плиты перекры­тия соблюдают при устройстве лоджий и балконов. В конструкциях монолитных зданий допускается устройство перекрытий из сборных панелей.

Рис.3. Планы перекрытий монолитного здания стеновой конструктивной системы.

Каркасная конструктивная система монолита представляет свободу в плани­ровке жилых помещений, а также возможность устройства нежилых объемов (магази­ны, кафе, рестораны) в нижних этажах зданий (рис.4). Также как и в стеновой системе соблюдают принцип непрерывного армирования при возведении несущих конструкций. Колонны армируют вертикальными стержнями с замкнутыми хомутами или вертикальными каркасами. Монолитные перекрытия арми­руют меж колоннами сетками и под колоннами, рассчитанными на усилия от продавливания. Вариантами каркасной системы служат конструктивные системы с плоскими пилонами (плоские колонны) (рис.5 и 6). Они могут быть решены как с устройством ригелей в плоскости перекрытия, так и без них. Так же, как и каркасные системы, они обладают свободой планировочных решений, но имеют некоторые недостатки по сравнению с каркасной системой:

— колонны заменены плоскими участками стен, более развитыми по сравнению с сечением колонн;

— при ригельной системе появляются балки в интерьере помещений.

Рис.5. Конструктивная безригельная система с несущими пилонами.

Рис.6. Конструктивная система монолита с несущими пилонами.

Следует отметить, что с точки зрения конструктивного решения ригельная систе­ма имеет преимущества перед безбалочной в связи с упрощением армирования пере­крытий, не требующих усиления его надколонной части.

Габариты пилонов колеблются 200-250×1200-1500 мм. Армирование пилонов на­значают по расчету.

Каркасная система с плоским перекрытием коробчатого типа (рис.7) приме­няют при большом шаге расстановки колонн — 7,2×7,2 м или 9х9 м.

Рис.7. Каркасная система с плоским перекрытием коробчатого сечения.

Плоская плита перекрытия высотой в 400 мм представляет собой систему пере­крестных балок (ребер) с уложенными между ними вкладышами из теплоизоляционных материалов (пенополистирол, минераловатные плиты и пр.). Верхняя (толщиной 60 мм) и нижняя (толщиной 50 мм) плоскости плиты связаны между собой ребрами. Верхняя и нижняя плоскость плиты армируется конструктивными сетками, а ребра — сварными или вязаными каркасами. По осям колонн располагают основные балки шириной порядка 400 мм и армируют рабочей арматурой. Второстепенные (дополнительные) балки, иду­щие с шагом 600 мм, имеют ширину 120-150 мм, их армирование конструктивное.

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

Сфера применения

Впервые монолитная конструкция дома была возведена в 1908 году Томасом Эдисоном, после этого стали повсеместно возводится такие дома.

Сегодня многоэтажные жилые и общественные здания конструкции по методу несъемной опалубки, которая впоследствии исполняет роль защитного слоя. Монолитные конструкции подходят для всех типов цокольного строительства.

Когда и где запрещается строить стены из бетона?

Монолитное строительство практически не знает ограничений, метод применим как к высотным зданиям, так и к небольшим индивидуальным застройкам. Единственный запрет существует для проектирования бескаркасных монолитных зданий свыше 25 этажей на обычных грунтах, в несейсмических районах, от 2 до 4 климатической зоны.

Холодный климат может быть препятствием для монолитного строительства, поскольку при достижении температуры 5 С, бетонный раствор требуется подогревать либо включать в него морозостойкие компоненты, что существенно удорожает строительство и не дает гарантии качественного образования монолитной структуры конструкций.

Кроме того, бетон нужно заливать постоянно и равномерно по всему участку опалубки, чтобы свести к минимуму количество швов и получить превосходные прочностные характеристики конструкций. Уплотнение бетона обязано выполняться качественно, что можно добиться только использованием спецтехники.

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

Марка и характеристики материала

Марки бетона различаются по содержанию в нем компонентов, их разновидностям и пропорциям. В раствор также добавляются различные присадки, которые способны улучшить многие технические параметры конструкции:

1. морозостойкость(F);
2. влагостойкость (W);
3. пластичность (P) .

Необходимый класс строительного бетона по марке и его отличительные характеристики устанавливаются с учетом стандартов, требований СНИП, техусловий и проекта на возводимое здание с нужными параметрами монолитных конструкций.

Существенной характеристикой бетона считается его максимальный вес одного кубометра раствора, по нормативам требуется, чтобы этот показатель не превышал 1500 кг/м3.

Сегодня на российских строительных рынках имеется материал с разнообразными характеристиками марок от М100 до М500. Цифры, которые обозначаются в маркировке раствора, к примеру, М100 показывают усредненный показатель предельной прочности на сжатие, рассчитанное в кгс/см2.

Он предопределяет стойкость монолитных изделий к всевозможным механическим перегрузкам, к влажности и температуре, а также влияет на окончательную стоимость объекта.

Как сделать правильный выбор?

При покупке конкретной марки бетонного раствора руководствуются проектом на строительство дома. Если проекта нет для несложного объекта, то доверяют выбор опытным строителям, базируясь на практике.

Применение марок бетонной смеси:

1. 
   М100/ В7.5 не используется в сложных ответственных работах, обычно, применяют в роли ненагруженного слоя, являющейся подготовительной под монолитные конструкции несущего типа для обеспечения их прочностных характеристик.

2. М150/ В12.5 выполняет в роль подготовительного слоя для заливки железобетонных плит.
3. М200/ В15 наиболее часто покупаемая модификация, имеет широкую область использования от фундаментов до лестничных маршей, но при этом может применяться только на объектах, располагаемых на устойчивых почвах с глубоким уровнем грунтовых вод.
4. М250/ В20 — изготовление монолитных фундаментов.
5. М300/ В22 универсальный материал, поскольку одинаково хорошо работает для монолитного и ленточного фундаментов, имеет оптимальное соотношении: стоимость-качество.
6. М350/ В25 — основное назначение заливка фундаментов и железобетонных монолитных стеновых конструкций.
7. М400/ В30- основное предназначение поперечные балки цоколь, подпорные стенки, монолитных объектов.
8. М450/ В35 используют для мостостроения и строительства объектов метрополитена.

Опалубка

При возведении конструкций потребуется монтаж прочной опалубки, которая послужит защитой для вытекания раствора. Опалубка бывает таких видов:

• блочная, которая используется при монолитной заливке объектов без перекрытий;
• разборная, состоящая из отдельных частей обеспечивающие жесткость постройки;
• скользящая, которая применяется в строительстве многоэтажных зданий;
• пневматическая, имеет воздухопроницаемую прочную оболочку;
• несъемная, используется в роли декора;
• туннельная, необходима в постройках с перекрытием.

Процесс установки опалубки несложный и состоит из рытья котлована и монтажа щитов. Монтируя опалубку, важно следить за ровностью конструкции и избегать деформаций под воздействием больших масс бетонного раствора.

Что это такое?

Железобетонные конструкции (ЖБК) выполняются из бетона в составе:

1. портландцемента;
2. песка;
3. арматуры, размещаемой в том месте изделия, где она будет подвергаться воздействию сил растяжения. Если бетон неармированный, то он наоборот испытывает сжимающие напряжения.

Повышенная прочность железобетонных изделий объясняется тем, что бетон сам по себе очень хорошо сопротивляется сжатию до 50 кг/см2, при этом железо обладает большой прочностью на разрыв от 1000 до 1200 кг/см2 и даже более.

Существует два способа производства железобетона:

• Первый — розлив жидкого материала в формы на стройплощадке, тем самым получая монолитный бетон.
• Второй — метод сборного железобетона, когда детали выпускают на отдельном производстве, а затем транспортируются на строительную площадку, где производится сборка.

Компоненты бетонного раствора:

1. портландцемент;
2. крупные заполнители, такие как щебень, мелкие заполнители, такие как песок, и вода.

В смеси вода химически соединяется с цементом, образуя пластичную структуру, которая связывает составляющие вместе.

Верхний предел прочности бетонного раствора формируется прочностными характеристиками камня, используемого в заполнителе. Структура связующего раствора формируется медленно, а расчетной прочности изделие достигает за 4 недели после заливки смеси.

Между временем заливки монолитного бетона и временем, когда он может выдерживать нагрузки, существует интервал в один месяц, что значительно задерживает ход строительства.

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.

Устройство своими руками

Технология возведения монолитных стен не требует специальных навыков и умений. С составом работ по силам справиться звену из 2-3 человек. Домашний мастер с помощником сэкономит на оплате рабочим.

Опалубка

Монолитные стены возводятся с помощью опалубки – строительной конструкции, представляющей собой форму для заливки бетонной смеси.

Рекомендуем: Когда применяют монолитный пояс для усиления стен. Как сделать своими руками пошагово?

Опалубка бывает двух видов: съёмная и несъёмная. Съёмная опалубка переставляется в процессе заливки, удаляется после набора прочности бетоном.

Несъёмная форма остаётся частью стены, дополняя бетон нужными качествами. Самые распространённые опалубки из вспененного полистирола выполнены в виде блоков. Блоки соединяются замками. Пенополистирол с бетоном образует трёхслойный пирог, утепляет бетонный слой, звукоизолирует конструкцию.

Армирование

Армирующий каркас устанавливается в переставную опалубку сразу после сборки. В несъемной опалубке арматура просчитана и установлена производителем.

На монолитную стену действуют сжимающая и изгибающая нагрузки. На сжатие работает бетон, деформацию изгиба воспринимает арматура.

Каркас монолитной стены двойной. В малоэтажном строительстве допустимо применять сетки из арматуры сечением 8 мм.

Рифлёное сечение прутов хорошо сцепляется с бетонной смесью, гладкие пруты анкерятся загибами на концах.

Выход арматуры на поверхность не допускается. Максимальный шаг продольной арматуры в сетке 25 см.

Поперечный шаг ограничен расстоянием 35 см. Длины стержней продольной арматуры подбирают на всю высоту конструкции.

Если по каким-то условиям обойтись без стыка невозможно, арматуру соединяют внахлёст, без применения сварки. Длина нахлеста зависит от диаметра арматуры и указана в архитектурном проекте дома. Сварные стыки ломаются при вибрации, вызванной уплотнением бетона.

Усиление проёма

Любой проём ослабляет сечение конструкции, становится уязвимым местом. Периметр оконных, дверных проёмов дополнительно укрепляется.

Важно! Неверное армирование проёмов приводит к растрескиванию и деформации монолитной конструкции.

Толщина и количество арматурных прутов будут зависеть от ширины проёма, приложенной нагрузки и принимаются согласно проектного значения. Армируются горизонтальные и вертикальные плоскости. При укладывании бетонной смеси опалубку подпирают до достижения необходимого отвердения.

Рекомендуем: Каким должен быть уход за бетоном? Правила ухода после заливки в процессе твердения

Заливка

Самостоятельные работы по возведению стены начинаются со сборки опалубки. В собранную из щитов форму устанавливается каркас из арматурных стержней, затем заливается бетонная смесь.

Очерёдность заливки стен зависит от типа опалубки:

• несъёмную опалубку заполняют от пространства под оконными проёмами по направлению к углам здания;
• съёмную форму заливают рядами, на высоту не более 50 см за раз (для лучшего уплотнения бетонной смеси).

В переставной опалубке залитому бетону не дают полностью схватиться для того, чтобы получить монолитную конструкцию без швов.

В обоих случаях тщательно наполняются и вибрируются углы. При подаче бетона механизированным способом скорость движения смеси снижают для качественной заливки, уменьшая сечение рукава.

Бетон уплотняется вибратором, в зависимости от времени года осуществляется уход. Зимой раствор прогревается, летом, в жаркую погоду, железобетон поливают водой, предотвращая растрескивание. От осадков открытая часть формы закрывается полиэтиленовой плёнкой.

После окончания бетонных работ необходимо в обязательном порядке произвести проверку прочности бетона.

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.

Минимальная толщина

Основная задача стены, как ограждающей конструкции – сохранять тепло.

Толщина наружной стены регулируется теплотехническим расчётом, принимается от расчётных значений температур климатического района, зависит от выбранных материалов утепления и отделки.

Размер всегда задан проектом, отступать от него не рекомендуется. Толщина монолитной бетонной стены варьируется от 250 до 450 мм, при расчётной температуре климатического района от -20 до -40 град. Внутренние стены проектируют однослойными.

Толщина стены из монолитного железобетона всегда меньше стены из кирпичной кладки, что увеличивает площадь помещений при прочих равных значениях.

Виды

Вне зависимости от этажности и назначения дома, стены бывают трех типов:

• несущие,
• самонесущие,
• ненесущие.

Первые разновидности стены, принимают на себя нагрузку от опор межэтажных перекрытий и кровли, передавая ее фундаменту, после строительства их перемещение не допускается, они обладают наибольшей толщиной.

Вторая группа опирается на фундамент здания, но при этом находятся под действием только собственного веса. К третьей группе относятся внутренние межкомнатные стены, которые также несут только свой небольшой вес, и по условиям прочности обладают наименьшей толщиной.

В производстве бетонных стенах реализуется несколько вариантов:

1. 
   Однослойные монолитные, производятся на базе легких бетонов с толщиной слоя от 300 до 500 мм, с теплоизоляцией изнутри и декоративной отделкой до 20 мм.

2. Сборно-монолитные — снаружи имеется скорлупа из легкого бетона, выполняющей функции отделки тепло-, шумо, и звукозащиты и внутреннего заполнения из тяжелого бетона, слоем не менее 120 мм,
3. Стенки, не имеющие монолитных включений.
4. Железобетонные пустотные стены для строительства малоэтажных объектов.

Правильное армирование монолитных стен

Существует два основных способа изготовления подобных поверхностей. Первый, это когда используется несъёмная опалубка, внутрь которой заливается раствор. Эта технология всё более популярна в последнее время. Во втором случае используются обычные опалубочные щиты, которые после застывания бетона убираются. При этих двух случаях используются совершенно разные технологии армирования.

В первом случае пенопластовые кубики складываются вдоль всей линии внешнего фундамента наподобие лего. В каждом из таких блоков имеются специальные отверстия, через которые и прокладываются металлические пруты. Они проходят внутри стен каркасно-монолитного дома строго вертикально и связывают бетон по всей высоте. Для этих целей в большинстве случаев используется арматура сечением не менее 10-14 мм, которая закладывается внутрь пенопластовых блоков непосредственно перед заливкой раствора.

Производить армирование монолитных стен с использованием съёмной опалубки можно по следующей схеме. Стена отливается по всей длине на высоту 50-70 см. Предварительно внутрь опалубки в горизонтальной плоскости закладываются железные пруты, которые связываются между собой, образуя подобие сетки с ячейками примерно 10х10см.

Для этих же целей можно использовать и сварную сетку, причём в некоторых случаях этот вариант может быть более предпочтителен. Сетка закрепляется внутри опалубки в два слоя – один слой в 5 см от плоскости внутренней стены, а второй на таком же расстоянии от наружной. Оба слоя можно связать и между собой, поскольку это только укрепит прочность всей конструкции. После того, как первый слой залитой смеси затвердеет, опалубка снимается и устанавливается для заливки следующего уровня, а процедура армирования повторяется.

Плюсы и минусы

Самым большим преимуществом перегородок из железобетона является полная монолитность всего объекта, поскольку все элементы, составляющие структуру железобетонного объекта: балки, колонны, и плиты, прочно соединены вместе, обеспечивая высокую устойчивость к вибрациям и сейсмически активным движениям грунта.

Также главным преимуществам монолитных ЖБК считается их высокая пожарная безопасность, бетон не только не горит, он еще плохо передает температуру, поэтому огонь не оказывает опасного воздействия на арматуру, как это происходит на обычных металлических конструкциях, которые расплавляются и деформируются от высоких температур.

Также к преимуществам монолитных бетонных и железобетонных перегородок можно отнести такие показатели:

1. Простота конструкции, высочайшая скорость строительства, небольшие транспортные расходы, поскольку не надо перевозить огромные бетонные изделия, они готовятся на месте.
2. Не требуется сложная система консервация объекта в процессе вынужденного простоя строительства.
3. Можно создавать объекты практически любой формы и значительной высоты, главное чтобы позволяли климатические условия и характеристика грунта.
4. Идеальная герметичность и высокое качество внешних поверхностей.
5. Низкий показатель по трудозатратам по сравнению с кирпичными или панельными домами.

Основным недостатком таких стен считается высокая цена строительства. Это вызвано, прежде всего, стоимостью опалубки и отделочных материалов. Кроме того такая конструкция стен тяжелее, чем конструкции из других материалов, а для установки требуется большой объем опалубочных работ, что предполагает использование более квалифицированной рабочей силы.

Ремонтные работы

Способы борьбы с дефектами на поверхностях бетонных конструкций зависят от глубины поражений. Неглубокие раковины устранить несложно, в отличие от второй группы повреждений в виде пустот, глубоких и сквозных углублений.

Мелкие недостатки устраняют следующим образом:

1. Гравелистую поверхность зачищают стальной щёткой и тщательно промывают обычной водопроводной водой.
2. Тщательно штукатурят места дефектов смесью цемента М400-500 и песка в соотношении 1 ч. цемента к 2 ч. песка.
3. Если раковины глубоки, зубилом расчищают кромки от неплотного бетона, далее снова поверхность обрабатывают стальной щеткой, промывают дефектное место и зачеканивают цементным раствором.

Технологию ремонта крупных повреждений перегородок подбирают с учетом количества и масштабов дефектных зон. Так, например, в вертикальных высоконагруженных колоннах, раковины защищают до арматуры, тщательно промывают и бетонируют мелкозернистым бетоном М 500.

Соблюдают правило — марка ремонтного раствора на порядок больше базового, только так получится гарантировать их крепкое сцепление.

Ознакомиться в деталях с тонкостями ремонта бетонных стен можно в этой статье.