СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОЧНЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ С КРУГЛЫМИ ПУСТОТАМИ, С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕИЗВЛЕКАЕМЫХ КАРТОННО-ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ ПУСТОТООБРАЗОВАТЕЛЕЙ
METHOD OF MANUFACTURING MONOLITHIC REINFORCED CONCRETE BEAM FLOORING SLABS WITH ROUND VOIDS, WITH USE OF NON-EXTRACTABLE CARDBOARD-POLYETHYLENE CORE DRIVERS

Область техники
, к которой относится изобретение: строительство.
Уровень техники.
Изобретение направлено на снижение веса монолитных железобетонных плит перекрытия при помощи неизвлекаемых картонно-полиэтиленовых пустотообразователей. Прототипом изобретения может служить способ, приведенный в описании патента к полезной модели BY 7667 U 2011.10.30 Котенкова Ильи Александровича, в котором «монолитная железобетонная плита перекрытия с пустотами вдоль рабочего пролета, армированная любыми видами каркасов или отдельными стержнями, отличающаяся тем, что пустоты образованы полиэтилентерефталовыми бутылками, объединенными в цепь по длине, остающимися в теле плиты после бетонирования …» [1].
Другими аналогами являются способы, в которых применены пустотообразователи надувные и ненадувные, изготовленные из пластмассы, металла, листового картона, например технология устройства монолитных пустотных перекрытий с системой U-boot. Технология разработана итальянской фирмой DaliForm, сайт www.daliform.com. и предусматривает применение пластмассовых коробов для устройства пустот в монолитной железобетонной плите перекрытия [2]. Эти способы не нашли применения на строительных объектах, так как предложенные в них пустотообразователи, изготавливаемые непосредственно на строительной площадке, имеют существенные недостатки: они дорогие - дороже замещаемого бетона, недостаточно жесткие, что влечет за собой изменение формы образовываемых пустот, трудоемкие в исполнении и в фиксации их в проектном положении.
Раскрытие изобретения.
В настоящее время развитие техники позволяет изготовить надувные и ненадувные неизвлекаемые пустотообразователи из пластмассы, металла, керамики, смеси деревянных опилок с цементом, влагостойкой фанеры, картона и других материалов.
2
Применение неизвлекаемых пустотообразователей снижает показатели расхода арматуры и бетона на 1 м монолитного перекрытия и приближает их к показателям расхода бетона и арматуры сборных плоских панелей перекрытия и покрытия с круглыми пустотами.
Предлагаемый картонно-полиэтиленовый пустотообразователь предназначен для изготовления монолитных плоских перекрытий при опирании на две стороны с расчетным пролетом 6 м и более.
При выборе материала для пустотообразователя были предъявлены следующие требования: он должен быть легким (значительно легче бетона), прочным, жестким, влагостойким, малой энергоемкости на его производство [3], удовлетворять экологическим требованиям и, наконец, экономически обоснован. В связи с этим, для заявленного способа предлагается применить картонно-полиэтиленовые пустотообразователи (далее в тексте «пустотообразователи») в виде труб 1 круглого сечения А-А из картона с нанесением на картонную трубу полиэтиленовой пленки толщиной 0,045 мм в виде скотча 2. При этом концы труб для предотвращения попадания бетона и воды внутрь пустотообразователя закупориваются картонно-полиэтиленовыми крышками 3. Полиэтилен предназначен для гидроизоляции и увеличения жесткости картона.
Схема предлагаемого пустотообразователя и его сечение А-А показаны на фиг. 1 и фиг. 2. Рекомендуемые параметры материалов для изготовления пустотообразователя приведены в таблице 2.1.
3
2
3
3
2
3
2
Несложные расчеты для плиты пролетом 6 м показывают, что 1 пог. м бетонного цилиндра диаметром 0,159 м занимает объем 0,02 м и весит 0,044 т. Расход бетона на 1 м пустотной плиты с круглыми пустотами толщиной 22 см составляет 0,12 м; сплошной монолитной плиты толщиной 16 см составляет 0,16 м. В результате замены сплошной плиты на пустотную экономия бетона на 1 м плиты 25% или 0,04 м, что составляет 0,088 т. В связи с уменьшением нагрузки на плиту от собственного веса, за счет уменьшения объема бетона, расход арматуры на 1 м плиты уменьшается на 6 кг или на 37% [4], а вес плиты (для несейсмических районов) снижается на 25%, для сейсмических районов снижение веса на плиты может достигать 42%.
Толщина монолитной плиты перекрытия, диаметр пустотообразователя, толщина картона и полиэтилена принимаются в зависимости от длины расчетного пролета, расчетных нагрузок и допустимых деформаций, а также на основании экспериментальных данных. Местоположение пустотообразователей по вертикали определяется расчетом. Расстояние между пустотообразователями определяется проектом, в зависимости от применяемого виброоборудования. Классы бетона, рабочей и конструктивной арматуры определяются проектом. Бетон для монолитных плит перекрытий может быть изготовлен на обычном или напрягаемом цементе.
Осуществление изобретения
1. На основании проекта по расчету и конструированию монолитной железобетонной плиты перекрытия определяются размеры пустотообразователя: наружный диаметр, длина картонно-полиэтиленовой трубы и толщина картона, из которого изготовлена труба.
2. На заводе-изготовителе, по заявке строителей, изготавливаются пустотообразователи из картонно-полиэтиленовых труб с крышками на торцах трубы, после чего пустотообразователи поставляются на строительную площадку.
3. На строительной площадке по проекту производства работ устанавливается опалубка для бетонирования плиты с применением известных способов получения гладкой лицевой поверхности.
4. В опалубку укладывается на бетонные подкладки нижняя арматурная сетка.
5. Устанавливаются арматурные рабочие каркасы.
6. При необходимости, выполняются все сварочные работы, включая фиксацию рабочих каркасов в проектном положении.
7. Укладываются и фиксируются в проектном положении пустотообразователи. Фиксация выполняется бетонными подкладками и вязальной проволокой толщиной 1-1,5 мм, прикручиваемой к нижней, а затем, и к верхней арматуре. Для восприятия поперечных усилий вблизи опор и предотвращения продавливания плит на опорах от давления стен пустотообразователи обрываются на расстоянии от опор в соответствии с проектом, но не менее толщины плиты.
8. Укладывается и фиксируется вязальной проволокой верхняя арматурная сетка.
9. Иногда необходимо после установки пустотообразователей выполнить сварочные работы. В этом случае необходимо предпринять противопожарные меры и не допустить возгорания и повреждения пустотообразователя.
10. Проверяются качество примененных материалов и качество работ по установке опалубки, арматуры и пустотообразователей.
11. Составляется акт на скрытые выполненные работы, после получения разрешения на выполнение бетонных работ, производится установка инвентарных площадок для размещения бетонщиков и их инструмента, с этих площадок выполняется укладка бетона. Передвижные площадки одновременно служат пригрузами, которые предотвращают возможное всплытие труб с арматурой.
12. Уход за бетоном, сроки разборки опалубки, в зависимости от температурных условий, выполняются в соответствии с проектом производства работ.
2
Предложенный способ позволяет получить форму пустоты любого диаметра с большой точностью и с наименьшими затратами добиться максимального результата, например в несейсмических районах для плит пролетом 6 м и нормативной нагрузке 6…7 кН/м можно получить максимальное снижение расхода арматуры 37%, бетона 25% и уменьшение веса монолитных железобетонных балочных плит 25%. Для сейсмических районов уменьшение веса монолитных железобетонных балочных плит может достигать 42%.
Источники информации
1. Патент к полезной модели «Многопустотная железобетонная плита перекрытия» BY 7667 U, 2011.10.30. Автор: Котенков Илья Александрович. BY.
2. Монолитные пустотные перекрытия. Обсуждение новой технологии, опыт применения. www.proektant.oro > СТРОИТЕЛЬНЫЙ ФОРУМ > конструкции железобетонные.
3. Никонов Н.Н. Введение в специальность. Восемь лекций о профессии: учеб. пособ. / Н.Н. Никонов. - М.: Издательство Ассоциация строительных вузов, 2005. - 272 с.
4. Железобетонные конструкции: учебник. 5-е изд., перераб. и доп. / Байков В.Н., Сигалов Э.В. - М.: Стройиздат, 1991 - 769 с.: ил., стр. 285.