БЛОК НЕСЪЕМНОЙ ОПАЛУБКИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА СТЕН ЗДАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ

Полезная модель относится к наземному строительству и может быть использована при возведении снабженных теплоизоляцией железобетонных стен жилых и гражданских зданий с использованием несъемной опалубки.
В последнее время в строительную отрасль приходят новые технологии. И одна из них - это использование несъемной опалубки из пенополистирола. По этой технологии стены собираются из пустотелых блоков, материалом для которых служит легкий, водонепроницаемый пенополистирол. Блоки стыкуются между собой подобно деталям конструктора, после чего армируются изнутри и заливаются бетоном, как обычная опалубка. Но в отличие от металлической или фанерной опалубки блоки из пенополистирола после бетонирования не демонтируются, а остаются, как неотъемлемый элемент конструкции стен. Пенополистрольная опалубка обладает очень низкой теплопроводностью, то есть может служить превосходным утеплителем.
Несъемная опалубка из пенополистирола позволяет экономить, как строительные материалы, так и труд рабочих - ведь число необходимых технологических процессов сокращается. Во-первых, не нужно демонтировать опалубку после схватывания бетона, во-вторых, не требуется дополнительно монтировать утеплитель. Несъемная опалубка обладает и другими положительными качествами:
- Снижается общая стоимость и срок строительства зданий.
- В два-три раза снижаются затраты на отопление и кондиционирование здания.
- Увеличивается полезная площадь помещений, за счет уменьшения толщины наружных стен.
- Готовая к отделке тепло и звукоизоляция для наружных стен.
- Возможность зимнего строительства, без дополнительных затрат на прогрев бетона.
- Сокращение затрат на устройство облегченных фундаментов, за счет снижения веса от облегченных несущих стен.
- Пенополистирол экологически чистый материал, он не радиоактивен и не содержит канцерогенов.
- Пенополистирол не вызывает аллергию, он не подвержен гниению и не способствует размножению микроорганизмов.
- Отпадает необходимость в демонтаже опалубки стен, упрощается уход за бетоном.
- Возможность возведения зданий без использования дорогой и тяжелой строительной техники.
- Возможность строительства зданий в стесненных условиях существующей плотной городской застройки.
- Простота выполнения отделочных работ по готовым и ровным поверхностям стен.
- Простота конструкции, позволяет выполнять строительство коттеджа или гаража своими руками, без привлечения специализированной организации.
- Возможность применения при реконструкции старых зданий и для надстройки мансардных этажей.
- Снижается риск получения тяжелых травм при работе с несъемной опалубкой из пенополистирола.
- Простота обработки пенополистирола, создает возможность удобной прокладки в стенах зданий внутренних инженерных коммуникаций.
- Неизменяемость свойств и формы пенополистирола на весь период эксплуатации здания, не разбухает, не садится, не изменяется в размерах.
- Устойчивость к старению, долговечность построенных зданий.
- Технология строительства оберегает природу, позволяет ограничить расход лесных и природных ресурсов.
Спектр применения несъемной опалубки достаточно широк. Если традиционная технология строительства зданий из железобетона дает максимальную рентабельность при сооружении многоэтажных зданий, а также других крупных объектов (например, заводских цехов), то технология с использованием пенополистирольной несъемной опалубки, может составить серьезную конкуренцию в малоэтажном строительстве - при сооружении коттеджей, сельских домов, дач, гаражей, магазинов, бассейнов, утепленных складов и тому подобных объектов.
Теплоизоляционные свойства блоков из пенополистирола таковы, что затраты на отопление в здании, построенном таким способом, сокращаются в два-три раза по сравнению с таким же зданием из кирпича. А для внешней и внутренней отделки таких зданий пригодны любые облицовочные материалы, как традиционные, так и новые - от искусственного камня и облицовочного кирпича до сайдинга и декоративной отделки. Зарубежный опыт показывает, что технология несъемной опалубки выгодна в плане поддержания комфортной температуры воздуха внутри здания во всех климатических поясах. В мороз она позволяет сократить расходы на отопление, а в жару - тратить меньше энергии на кондиционирование. Такая технология особенно актуальна для нашей страны, на значительной части территории которой наблюдается континентальный климат с холодной зимой и жарким летом.
Известен блок несъемной опалубки (RU 2293162 С1, МПК Е04В 2/86, 2007), содержащий две панели в виде пластин из полимерного теплоизоляционного пористого материала, в качестве которого использован пенополистирол, установленные друг напротив друга и соединенные между собой перемычками. Перемычки изготовлены из полипропилена в виде закрепленных на противоположных панелях петель с пальцами, проходящими через отверстия промежуточных элементов, каждый из которых с одной стороны соединен с петлями одной панели, а с другой стороны - второй панели. Таким образом, расположенные с противоположных сторон панели описывают противоположные стороны прямоугольного параллелепипеда блока несъемной опалубки. Панели каждого блока соединены между собой несколькими перемычками. Петли перемычек снаружи имеют широкие шляпки, чтобы исключить разрушение панелей из пенополистирола. Стержни сопряженных между собой блоков могут быть использованы для фиксации положения блоков друг относительно друга.
Недостатком данного технического решения являются высокие трудозатраты при изготовлении панелей и монтаже блоков, обусловленные сложной шарнирной конструкцией перемычки, необходимостью очень тщательно устанавливать панели, что очень трудоемко и неудобно.
Наиболее близким техническим решением является конструкция несъемной опалубки (патент РФ №58572, МПК Е04В 2/28, опубл. 27.11.2006 г.). Несъемная опалубка, выполнена в виде блока, содержащего две оппозитно расположенные плиты, выполненные из пористого теплоизоляционного материала, скрепленные перемычками и образующие между собой пространство для монтажа арматуры и заполнения твердеющим жидкотекучим материалом.
Недостатком прототипа является ненадежность соединения панелей, обусловленное конструкцией перемычки, наличие сквозных вертикальных щелей в панелях, что может повлечь вытекание цементного молочка при бетонировании, а также большая высота перемычки сплошного сечения и неудобство монтажа блока.
Технической задачей полезной модели является уменьшение трудозатрат при монтаже, устранение тепловых потерь в стене, повышение надежности и унифицированности блока несъемной опалубки.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в упрощении процесса изготовления элементов опалубки, прочности соединения отдельных панелей вдоль горизонтальной и вертикальной поверхностей, снижении трудозатрат при монтаже блоков, уменьшении теплопотерь, применении унифицированного блока несъемной опалубки.
Поставленная задача решается тем, что, предлагаемая конструкция блока несъемной опалубки состоит из двух оппозитно расположенных панелей (наружной и внутренней), изготовленных из пористого теплоизоляционного материала (пенополистирол, экструдированный пенополистирол, НЕОПОР или др.) и скрепленных между собой пластиковыми перемычками, установленными в два ряда, в нижней и верхней зонах панелей с определенным шагом, обеспечивающим конструктивную жесткость и геометрическую неизменяемость блока и образующими между панелями пространство для монтажа арматуры и укладки бетонной смеси. При этом в нижней зоне панелей пластиковые перемычки устанавливают с меньшим шагом, чем верхней зоне. Это обусловлено тем, что в нижней части блока нагрузка от бетонной смеси во время ее укладки и уплотнения выше, чем в верхней части блока.
Наружные и внутренние панели блока несъемной опалубки изготавливаются методом формования или методом контурной резки нагретой струной. Толщина наружной панели зависит от климатического района в месте строительства здания и определяется теплотехническим расчетом. Расстояние между наружной и внутренней панелями составляет 150 мм, это и есть толщина будущей монолитной железобетонной стены здания.
По верхним и нижним торцевым граням в теле наружных и внутренних панелей выполнены вертикальные Т-образные прорези, глубиной равной высоте наружной торцевой пластины пластиковой перемычки, причем прорези на наружных и внутренних панелях расположены строго напротив друг друга, сквозными щелями во внутрь блока.
Торцы наружных и внутренних панелей имеют выступы (гребни) прямоугольного сечения, а с противоположной стороны соответствующие им углубления (пазы), для плотного соединения в «замок» с соседними панелями, причем, выступами (гребнями) снабжены верхние торцы наружных и внутренних панелей, а углублениями (пазами) снабжены нижние торцы. Боковые торцы наружных и внутренних панелей, также с одной стороны снабжены выступом (гребнем), а с противоположной стороны углублением (пазом) соответствующего прямоугольного сечения.
Пластиковая перемычка изготавливается из пластмассы (полипропилен, полиэтилен, полиэтилен низкого давления или из других материалов) методом пластического прессования.
Конструкция пластиковой перемычки состоит из торцевых пластин, расположенных перпендикулярно продольной оси, которые предназначены для плотного фиксирования перемычки в теле панели. Внутренняя торцевая пластина с одной стороны имеет радиальную поверхность для наиболее плотного соединения с внутренней поверхностью панелей. Пластиковые перемычки вставляются в Т-образные прорези «в натяг», за счет радиальной поверхности на внутренней торцевой пластине.
В конструкции пластиковой перемычки предусмотрены гнезда для укладки горизонтальной арматуры, которые обеспечивают необходимый защитный слой бетона вокруг горизонтальной арматуры.
Пластиковая перемычка выполнена таким образом, что все ее элементы находящиеся в бетоне не рассекают блок на отдельные части, а способствуют обеспечению заданной прочности и монолитности стены, за счет конструктивных отверстий в самой пластиковой перемычке и усиления ее ребрами жесткости по верхнему и нижнему поясу.
Наружные торцевые пластины пластиковых перемычек утоплены в теле наружных и внутренних панелей и не выступают снаружи, они всегда закрыты слоем утеплителя и не оказывают существенного влияния на теплопроводность блока несъемной опалубки в целом.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
Фиг.1 - приведен общий вид блока несъемной опалубки с пластиковыми перемычками, где:
1. Наружная панель.
2. Внутренняя панель.
3. Пластиковая перемычка.
Фиг.2 - блок несъемной опалубки, вид сверху, где:
4. Т-образная прорезь.
5. Выступ (гребень).
6. Углубление (паз).
Фиг.3 - блок несъемной опалубки, разрез 1-1, где:
7. Внутренняя торцевая пластина (радиальная).
8. Наружная торцевая пластина.
9. Гнезда для арматуры.
Фиг.4 - дана схема монтажа блока несъемной опалубки, для последующего бетонирования стены здания, где:
10. Горизонтальная арматура.
11. Вертикальная арматура.
Фиг.5 - показана конструкция пластиковой перемычки, вид сверху и сбоку, где:
12. Ребра жесткости.
13. Конструктивные отверстия.
Фиг.6 - дана схема устройства наружного угла здания (вертикальная и горизонтальная арматура условно не показана), где:
14. Уголок перфорированный.
15. Металлический фиксатор (гвоздь).
Фиг.7 - показана конструкция разборной пластиковой перемычки, вид сверху и вид сбоку:
16. Разборная пластиковая перемычка.
17. Соединительная планка.
18. Прямоугольные выступы.
19. Прямоугольные отверстия.
Фиг.8 - приведен общий вид блока несъемной опалубки с разборными пластиковыми перемычками.
Блок несъемной опалубки состоит из двух оппозитно расположенных панелей наружной 1 и внутренней 2, изготовленных из пористого теплоизоляционного материала, скрепленных между собой пластиковыми перемычками 3, установленными в два ряда, в нижней и верхней зонах, наружной 1 и внутренней 2 панелей. По верхним и нижним торцевым граням в теле наружных 1 и внутренних 2 панелей выполнены вертикальные Т-образные прорези 4, глубиной равной высоте наружной торцевой пластины 8 пластиковой перемычки 3, причем Т-образные прорези 4 на наружных и внутренних панелях расположены строго напротив друг друга, сквозными щелями во внутрь блока. Торцы наружных 1 и внутренних 2 панелей имеют выступы (гребни) 5 прямоугольного сечения, а с противоположной стороны соответствующие им углубления (пазы) 6, для плотного соединения в «замок» с соседними панелями, причем, выступами (гребнями) 5 снабжены верхние торцы наружных 1 и внутренних 2 панелей, а углублениями (пазами) 6 снабжены соответствующие нижние торцы. Боковые торцы наружных 1 и внутренних 2 панелей, также с одной стороны снабжены выступом (гребнем) 5, а с противоположной стороны углублением (пазом) 6 соответствующего прямоугольного сечения.
Пластиковая перемычка 3 состоит из наружных 8 и внутренних 7 торцевых пластин, расположенных перпендикулярно ее продольной оси, которые предназначены для плотного фиксирования пластиковой перемычки 3 в теле панелей 1 и 2. Внутренняя торцевая пластина 7 с одной стороны имеет радиальную поверхность для наиболее плотного соединения с внутренней поверхностью панелей 1 и 2. Наружные и внутренние торцевые пластины соединены между собой пластиковой перегородкой, в которой имеются конструктивные отверстия. Пластиковые перемычки 3 вставляются в Т-образные прорези 4 «в натяг», за счет радиальной поверхности на внутренней торцевой пластине 7.
В конструкции пластиковой перемычки предусмотрены гнезда 9 для укладки горизонтальной арматуры 10, которые обеспечивают необходимый защитный слой бетона вокруг горизонтальной арматуры 10. В дальнейшем горизонтальная арматура 10 связывается с вертикальной арматурой 11 вязальной проволокой (проволока не указана на чертежах).
Пластиковая перемычка выполнена таким образом, что все ее элементы находящиеся в бетоне не рассекают блок на отдельные части, а способствуют обеспечению заданной прочности и монолитности стены, за счет конструктивных отверстий 13 в самой пластиковой перемычке 3 и ребер жесткости 12.
Сооружение стены здания из блоков несъемной опалубки выполняется следующим образом.
На ранее подготовленном фундаменте собирают угол здания из двух заранее собранных блоков несъемной опалубки. На обоих блоках ножовкой с краев обрезаются наружные 1 и внутренние 2 панели, таким образом, чтобы обрезанные торцы панелей были в одной плоскости с соответствующими поверхностями панелей (наружный торец в одной плоскости с наружной поверхностью панели, а внутренний торец в одной плоскости с внутренней поверхностью панели 2). Далее горизонтально устанавливают по периметру здания первый ряд блоков, плотно соединенных в одну линию друг с другом торцами, при помощи замков типа (паз - гребень). Аналогично первому углу, формируют остальные углы здания.
Снаружи, на угол каждого ряда блоков, во избежание его раскрытия во время бетонирования, накладывают по два перфорированных уголка 14 и фиксируют их при помощи металлических стержней (типа гвоздь) 15 к наружным панелям 1. После этого, в гнезда 9 на пластиковых перемычках 3 укладывают горизонтальную арматуру 10 и скрепляют ее с выпусками вертикальной арматуры 11 вязальной проволокой. Затем, аналогично первому ряду устанавливают второй ряд блоков, начиная с угла здания, выполняя в шахматном порядке перевязку вертикальных швов, при этом верхний ряд блоков соединяется с нижним рядом при помощи горизонтального замка типа (паз - гребень), а соседние блоки соединяются при помощи аналогичного вертикального замка.
Плотность соединения между блоками несъемной опалубки обеспечивается за счет вертикальных и горизонтальных замков типа (паз - гребень)
и скрепления вязальной проволокой горизонтальной арматуры 10, лежащей на верхних пластиковых перемычках 3 каждого ряда блоков, с выпусками вертикальной арматуры 11 забетонированными в нижних рядах блоков.
После установки и армирования двух рядов блоков производится послойная укладка бетонной смеси. По мере твердения бетона с наружных углов здания вынимают металлические фиксаторы (гвозди) 15 и переставляют перфорированные уголки 14 на выше расположенные наружные углы, подготовленной к бетонированию опалубки.
Рекомендуется устанавливать и бетонировать несъемную опалубку для стен здания с пластиковыми перемычками в 2-3 ряда блоков, высотой не более 70-80 см.
При многоэтажном строительстве в несъемной опалубке или при устройстве фундаментов и ростверков с толщиной стены более 15 см необходимо использовать разборные пластиковые перемычки с изменяемой толщиной бетонной стены.
Разборная пластиковая перемычка 16 в точности повторяет узел крепления пластиковой перемычки 3 наружными и внутренними торцевыми пластинами в теле теплоизоляционных панелей. Основное отличие состоит в том, что разборная пластиковая перемычка 16 состоит из двух отдельных зеркально расположенных частей, соединяемых друг с другом при помощи соединительной планки 17.
В конструкции разборной пластиковой перемычки 16 остался неизменным узел крепления ее к панелям 1, 2 и контур верхнего пояса с ребрами жесткости и гнездом для укладки арматуры. На левой и правой частях перемычки 16 расположены два выступа 18 прямоугольного сечения, с вершиной в виде пирамиды, расстояние между вершинами пирамид составляет 50 мм. Сборка двух отдельных зеркально расположенных частей разборной пластиковой перемычки 16 происходит за счет пластиковой соединительной планки 17. Пластиковая соединительная планка 17 представляет собой полосу размером 500 мм, с ребрами жесткости в верней и нижней части, между которыми расположены отверстия 19 прямоугольного сечения, идентичные по размеру двум выступам 18 находящимся на разборной пластиковой перемычке. Отверстия 19 расположены на планке с шагом 50 мм. В зависимости от толщины бетонной стены здания, фундамента или ростверка, пластиковая соединительная планка 17 обрезается на необходимую длину и фиксируется «в натяг» на двух прямоугольных выступах каждой из двух частей разборной пластиковой перемычки 16. В итоге получается перемычка необходимой длины, рассчитанная на толщину бетонной стены от 200 мм до 500 мм, с градацией по 50 мм.
Сборка блоков несъемной опалубки с разборными пластиковыми перемычками 16, их монтаж, армирование и бетонирование при толщине бетонной стены до 200 мм, выполняется так же, как и с пластиковой перемычкой 3. При толщине бетонной стены свыше 200 мм, рекомендуется бетонировать по одному ряду блоков несъемной опалубки с разборными пластиковыми перемычками 16.