Монолитное перекрытие

Перекрытие — это горизонтально расположенная внутренняя конструкция, которая разделяет здание на этажи по высоте. Перекрытия относятся к несущим ограждающим конструкциям.

Виды перекрытий

По назначению перекрытия подразделяются на междуэтажные, цокольные и чердачные; по форме — на плоские и сводчатые.

Классификация перекрытий по материалу изготовления

Перекрытия бывают каменными, кирпичными, деревянными, металлическими, пластиковыми, комбинированными, железобетонными. Железобетонные перекрытия являются наиболее надежными.

По методу изготовления железобетонные ограждающие конструкции (перекрытия) могут быть монолитными, сборными и сборно-монолитными:

1. Монолитные конструкции заливаются прямо на строительной площадке.
2. Сборные перекрытия монтируются из элементов, изготовленных фабричным методом заранее и подвезенных к месту строительства.
3. Сборно-монолитные плиты перекрытий содержат готовые железобетонные элементы и монолитные участки.

Сборный или монолитный тип перекрытий? Плюсы и минусы

Сборные перекрытия изготавливаются быстрее, чем монолитные, поскольку монтируются из уже готовых элементов. Также их плюсом является стандартизированное качество отдельных элементов.

Однако монолитная конструкция при условии использования качественного бетона и правильного выполнения работ имеет свои преимущества:

1. более высокие прочностные характеристики;
2. устойчивость к смещению в продольном и поперечном направлениях;
3. возможность применения колонн в качестве опорных элементов;
4. равномерное распределение нагрузок;
5. повышенная долговечность;
6. отсутствие необходимости применять специальную технику для разгрузки и монтажа элементов.

Есть у монолитных перекрытий и минусы:

1. Высокая стоимость. Монолитная плита требует большого количества бетона и обходится, в среднем, на 20 % дороже, чем сборная. Однако эти расходы окупаются. К тому же, если использовать современные добавки для бетона CEMMIX, можно экономить до 15 % цемента, что в итоге выливается в немалые суммы.
2. Трудоемкость изготовления.
3. Длительные сроки изготовления, поскольку бетон набирает расчетную прочность в течение 28 суток. Конечно, производить демонтаж опалубки и частично нагружать конструкцию можно значительно раньше, а применение ускорителей твердения бетона позволяет еще быстрее производить работы, но все равно потребуется несколько дней для твердения бетона после укладки.
4. Необходимость выбирать время проведения бетонных работ. Требуется обеспечить оптимальную температуру для набора прочности бетона, по крайней мере, до набора критической прочности. Если бетонировать зимой, при температурах ниже нуля, придется применять прогревающие или обогревающие мероприятия либо противоморозные добавки.
5. Необходимость применения опалубки. Это дополнительные расходы на материалы либо на аренду готовой опалубки, а также затраты времени и труда на ее монтаж и демонтаж.
6. Необходимость закупки арматуры и проведения трудоемких работ по армированию плиты.

Таким образом, изготовить монолитное перекрытие во многом дороже и сложнее, чем сборное, но в частном строительстве зачастую предпочитают именно такой вариант, как более подходящий для изготовления своими руками. Кроме того, заливка монолитного перекрытия — это единственно возможный вариант, если необходима плита необычной формы.

Как залить монолитное перекрытие

Монолитное перекрытие — это плита, которая должна быть залита в один прием. В этом случае в ней не будет холодных швов, что обеспечит ее однородность.

Требования к проведению работ по изготовлению монолитных железобетонных плит перекрытий регулируются СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции».

Перекрытие представляет собой железобетонную монолитную плиту определенной толщины. Толщина плиты — это очень важный ее параметр. С одной стороны, она должна быть достаточной, чтобы выдержать нагрузку, которая будет на нее воздействовать во время эксплуатации, с другой стороны, избыточная толщина плиты — это повышение нагрузки на вертикальные опоры и повышенный расход материалов, что ведет к неоправданному удорожанию строительства. Поэтому при определении толщины применяют методики расчета по предельным состояниям; выбирается такое значение, при котором эти состояния никогда не будут достигнуты.

Расчеты должен выполнять квалифицированный специалист, поэтому необходимо заказывать проект специализирующимся на этой деятельности организациям. Экономить на услугах таких организаций в данном случае нецелесообразно, поскольку стоимость проекта в общих затратах на строительство обычно составляет очень небольшую долю, а вот ошибки на этапе проектирования могут обойтись очень дорого.

В среднем, толщина плиты перекрытия составляет 18–20 см, но нужно учесть, что это только примерные значения, которые годятся для черновых расчетов.

Монтаж опалубки

Заливка перекрытия производится в подготовленную опалубку. Ее можно изготовить самостоятельно, используя обрезные доски или ламинированную фанеру толщиной от 20 мм, однако учитывая трудоемкость работ, лучше арендовать готовую инвентарную опалубку и телескопические опоры, которые устанавливают для ее поддержания.

Вертикальные опоры устанавливают с шагом не более 1 м; от стен их располагают на расстоянии 20–30 см.

Затем укладывают опорные балки. Для их крепления используются специальные «вилки». После продольных опор выкладывают поперечные и затем — щиты из ламинированной фанеры вплотную к вертикальным стенам, без зазоров.

По периметру устанавливают вертикальные ограждающие элементы, к примеру, выкладывают кирпич. Глубина опирания плиты перекрытия на несущие стены — не менее 120–150 мм.

Швы между листами фанеры можно заполнить монтажной пеной во избежание просачивания цементного молока. После этого горизонтальную поверхность опалубки укрывают пленкой либо смазывают автомобильной отработкой, чтобы облегчить демонтаж опалубки.

Армирование

Железобетонная плита перекрытия включает две металлических армирующих сетки, которые изготавливаются из арматуры диаметром сечения 10–12 мм.

Стержни арматуры располагают в виде сетки с ячейкой 200 мм и соединяют вязальной проволокой при помощи специального крючка.

Если длины стержней арматуры не хватает, их располагают с нахлестом не менее 400 мм.

Необходимо обеспечить защитный слой бетона толщиной 25–30 мм, поэтому нижнюю сетку ставят на специальные подставки-фиксаторы, которые расставляют в шахматном порядке с шагом около 600 мм.

Чтобы обеспечить правильное расположение верхней сетки, используют специальную конструкцию — фиксатор из стержней арматуры. Подставка должна иметь следующие размеры:

1. нижние полки по 350 мм;
2. высота подставки — 125 мм;
3. ширина — 200 мм.

Фиксаторы прикрепляют к нижнему арматурному каркасу с шагом 600 мм.

На этом этапе также устанавливают короба для закладных деталей. После того как завершены работы по армированию, приступают к укладке бетона.

Важно!

Требования к арматурным закладным изделиям, а также способы соединения регламентируются ГОСТ 10922-2012.

Бетонные работы

Перед началом бетонных работ все элементы конструкции, закрываемые в процессе бетонирования, должны быть приняты производителем работ. Обязательно проверяется установленная арматура на соответствие рабочим чертежам; обращают внимание на выпуски арматуры, закладные детали, а также другие элементы, которые должны быть очищены от ржавчины.

Поскольку плита перекрытия — это крупная конструкция, и она расположена на высоте, бетонную смесь подают бетононасосами или пневмонагнетателями.

Удобно принимать бетон вдвоем: один человек принимает смесь, второй ее распределяет и разравнивает.

Бетон может укладываться на всю толщину полосами по 2 м либо горизонтальными слоями. Перед укладкой каждого следующего горизонтального слоя бетонная смесь должна разравниваться, чтобы высота отдельных выступов над общим уровнем бетона не превышала 10 см. После этого переходят к уплотнению смеси.

Важно!

Укладка каждого последующего слоя бетона должна производиться до начала схватывания предыдущего слоя, поэтому перерывы должны составлять не более 2–4 часов.

Методы укладки бетонной смеси. Как они влияют на качество бетона

Прочность бетона, а также его водонепроницаемость и морозостойкость напрямую зависят от его плотности.

Бетонная смесь представляет собой, по сути, «тесто», которое содержит водный раствор цемента и зерна крупных и мелких заполнителей. При укладке смеси основная задача — добиться плотного заполнения опалубки без пустот, удалить из смеси слишком крупные пузырьки воздуха, которые могут отрицательно влиять на прочность конструкции. Поэтому после укладки смеси применяется ее обработка с целью разравнивания и уплотнения.

Для уплотнения бетона при изготовлении железобетонных плит перекрытий применяются глубинные вибраторы. Глубина погружения вибратора в смесь должна обеспечивать его углубление в ранее уложенный слой на 5–10 см. Глубинный вибратор переустанавливают с шагом не более полуторного радиуса его действия.

Площадочные вибраторы (виброрейки) могут применяться при бетонировании железобетонных конструкций для уплотнения верхнего слоя бетона.

Длительность обработки поверхностным вибратором составляет от 20 до 60 с, а глубинным — 20–40 с в зависимости от типа смеси.

Достаточность обработки можно оценить визуально:

1. бетонная смесь больше не оседает, выглядит однородной;
2. на поверхности выступает цементное молоко;
3. горизонтальная поверхность разравнивается, появляется характерный блеск.

Уплотнения смеси можно также добиться и без виброобработки, если применять методы укладки бетонной смеси литьем. Для этого необходимо, чтобы смесь имела класс по подвижности П4–П5.

Что такое классы по подвижности

Бетонные смеси состоят из цемента, воды, крупных и мелких заполнителей и могут иметь разную консистенцию в зависимости от количества добавленной воды. Чем воды больше, тем смесь мягче, она лучше растекается, то есть, демонстрирует более высокую подвижность.

По удобоукладываемости различают смеси сверхжесткие, жесткие и подвижные. Подвижные смеси классифицируются на пять групп от П1 до П5.

Класс смеси по подвижности определяют, проводя испытания с использованием конуса Абрамса. Это стандартный металлический конус, в которой определенным образом закладывают образцы смеси, а затем снимают конус. Чем смесь мягче, тем больше расплывается конус свежего бетона, уменьшаясь при этом в высоту по сравнению с изначальным размером. Разницу в высоте используют для определения класса по подвижности.

Смеси класса по подвижности П4–П5 под воздействием гравитации способны самостоятельно растекаться и уплотняться, поэтому при их использовании возможно не применять дополнительную обработку вибрацией.

Как уже было сказано выше, подвижность смеси повышается с увеличением количества воды, однако было бы неправильно добиваться повышения этого параметра, разбавляя смесь водой. Образование кристаллической структуры бетонного камня — это химический процесс, основанный на реакциях гидратации, протекающих между составляющими цемента и водой. Чтобы получить качественный бетон, необходимо обеспечить, чтобы в реакции включались компоненты в строго определенных пропорциях. Оптимальное водоцементное соотношение составляет 0,3; на практике его обычно доводят до 0,45–0,55, но даже в этом случае бетонная смесь получается жесткой. Если добавить лишнюю воду, снижается прочность бетона.

Чтобы получить качественную смесь класса по подвижности П4–П5, не добавляя лишнюю воду, применяют специальные добавки — пластификаторы и суперпластификаторы. Они выпускаются различных видов в зависимости от области применения.

Читайте также: Пластификаторы для бетона

В частности, для бетонирования перекрытий применяют добавку CemPlast. Это суперпластификатор, который повышает удобоукладываемость бетонных смесей с П1 до П5, позволяя получать высокоподвижные смеси для бетонирования фундаментов, стен, плит перекрытий, полов, стяжек, а также для изготовления штучных изделий (например, тротуарной плитки). Подходит для бетонирования густоармированных и особо ответственных конструкций.

Каталог продукции CEMMIX

CemPlast 5л

Суперпластификатор для бетона

Помимо того, что смеси с пластификатором не нуждаются в трудоемкой виброобработке, применение CemPlast позволяет получить еще и дополнительные бонусы:

1. увеличение ранней прочности на 10–25 %, а марочной — на 10–20 %, что позволяет повысить скорость строительства и оборачиваемость опалубки;
2. снижение водопотребности раствора на 10–20 %;
3. экономия цемента на 10–15 %;
4. повышение срока жизни бетонной смеси до 1,5–2 часов;
5. исключение расслаивания раствора;
6. предотвращение усадки и появления трещин;
7. повышение долговечности изделия.

Таким образом, применяя добавку CemPlast, можно сэкономить не только время и силы, но и деньги, а также получить более качественное бетонное изделие.

Выдерживание бетона

После укладки и обработки бетона необходимо обеспечить ему оптимальные условия твердения — высокую влажность и температуру воздуха 18–22° С, однако условия окружающей среды не всегда соответствуют ожиданиям, поэтому необходимо проводить мероприятия по уходу за бетоном. Они разрабатываются для каждого конкретного здания и условий строительства.

Открытая поверхность только что уложенного бетона сразу после окончания бетонирования, а также при перерывах в укладке должна быть защищена от испарения воды, а также от попадания атмосферных осадков. Защиту необходимо обеспечить на весь срок до приобретения бетоном прочности, как минимум, 70 % от расчетной.

При бетонировании в условиях положительных температур воздуха достаточно укрывать бетон пленочными материалами, чтобы предохранить его от испарения влаги. Если бетонирование производится при низких температурах, требуется применение специальных мероприятий.

В таблице показано, как уменьшается скорость набора прочности бетона при снижении температуры окружающего воздуха.

Если среднесуточная температура опускается ниже плюс 5° С, речь идет о зимнем бетонировании, для которого разработаны специальные мероприятия. В этом случае существует два способа проведения бетонных работ — холодный и теплый бетон.

Теплым называют бетон, который твердеет до достижения критической прочности с применением обогревающих либо прогревающих мероприятий. Его укладывают в прогретую опалубку; при этом теплым воздухом также должна быть прогрета металлическая арматура. Затем выбирается один из следующих вариантов:

1. установка тепляков (шатров с тепловыми пушками внутри);
2. прогревание электродами или инфракрасными лучами;
3. метод термоса для массивных толстостенных конструкций (бетон укрывают, и он обогревается теплом, выделяемым в процессе протекания реакции гидратации) может применяться при обеспечении начальной температуры уложенного бетона от 5 до 10° С и последующем сохранении средней температуры бетона в этом интервале в течение 5–7 суток.

Эти мероприятия проводят до достижения бетоном критической прочности, которая определяется проектом и может составлять 30–70 % от расчетной.

Каталог продукции CEMMIX

CemFibra 150гр.

Универсальное полипропиленовое армирующее волокно для добавки в раствор.

CemFix 5л

CemFix суперпластификатор. Ускоритель твердения.

Фибра базальтовая CemFibra R, пакет 1000г.

Базальтовая фибра (из ровинга),  предназначена для объёмного армирования бетонов, строительных растворов и композиционных материалов.

Чтобы снизить затраты и повысить оборачиваемость опалубки, при зимнем бетонировании применяют ускоряющие добавки для бетонных смесей. В качестве таковых долгое время использовались различные соли, но они не всегда применимы; могут вызывать коррозию металлической арматуры, появление высолов, поэтому в современном строительстве применяют специальные добавки-ускорители, не оказывающие негативного влияния ни на бетон, ни на арматуру. К таким добавкам относится ускоритель твердения бетона CemFix, который также обладает пластифицирующим действием.

Повышая растворимость цементного клинкера, CemFix обеспечивает увеличение подвижности строительных растворов, интенсификацию темпов набора распалубочной (на 20–40 %) и марочной (на 15–20 %) прочности, возрастание долговечности бетонных конструкций. Защищает арматуру и не вызывает появления высолов на поверхности бетона.

Что касается холодного бетона, он так называется, потому что твердеет без обогревающих, прогревающих или сохраняющих тепло мероприятий. Для этого в бетонные смеси добавляют специальные противоморозные добавки, которые позволяют производить бетонные работы даже при отрицательных температурах (до минус 20° С). Противоморозные добавки CemFrio и HotIce также оказывают пластифицирующее воздействие на бетонные смеси, позволяют экономить воду и цемент в замене и получать более прочный долговечный бетон.

Важно!

Мероприятия по уходу за бетоном, включая порядок и сроки проведения, также контроль, порядок и сроки распалубки конструкций устанавливаются в разрабатываемых для конкретного здания и сооружения технологических регламентах.

Состав бетонных смесей для плит перекрытий

Поскольку раствора для бетонирования плиты перекрытия нужно много, чаще всего его заказывают на раствором узле. Транспортирование и подача раствора осуществляются специализированными средствами, которые обеспечивают сохранение его заданных свойств.

Также возможен вариант приготовления смеси прямо на строительной площадке в стационарных либо передвижных бетоносмесительных установках. Состав бетонной смеси выбирают с целью получения в конструкциях бетонов с заданными показателями качества либо применяют бетонные смеси заданного состава. Состав бетонной смеси заданного качества подбирают по ГОСТ 27006.

Число фракций крупного заполнителя при крупности зерен до 40 мм должно быть не менее двух, а при крупности зерен выше 40 мм — не менее трех. Максимальная крупность заполнителя должна составлять не более 2/3 от наименьшего расстояния между стержнями арматуры.

Класс бетона определяется проектом. Как правило, для плит перекрытий применяют бетоны класса В20–В25. Пропорции компонентов бетонной смеси приведены в таблице ниже.

Для приготовления бетонных смесей применяют цементы по ГОСТ 10178 и ГОСТ 31108, а также сульфатостойкие цементы по ГОСТ 22266.

Заполнители должны удовлетворять требованиям ГОСТ 26633 и требованиям на конкретные виды заполнителей.

Вода должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732.

Помимо цемента, заполнителей и воды, в бетонную смесь вводят специальные добавки. О пластификаторах, ускорителях и противоморозных добавках речь шла выше. Еще одна добавка, которую целесообразно применять при устройстве монолитного перекрытия — базальтовая или полипропиленовая фибра CEMMIX.

Фибра представляет собой отрезки базальтового или полипропиленового волокна, которые при добавлении в смесь легко в ней распределяются и образуют своеобразный трехмерный каркас, благодаря чему повышаются такие характеристики бетона, как прочность, долговечность, ударная вязкость; снижаются усадочные явления, предотвращается растрескивание бетона, что особенно важно при бетонировании крупногабаритных изделий.

Фибра добавляется в количестве от 900 г до 3 кг на 100 кг цемента; таким образом, она практически не увеличивает вес плиты, но существенно повышает ее прочностные характеристики.

В некоторых случаях фибра применяется для полной замены металлической или композитной арматуры; в Европе уже построены здания, полностью армированные фиброй. Но такие проекты требуют тщательных расчетов, поэтому обычно рекомендуется не заменять, а дополнять фиброй арматуру, тем более, что это мероприятие не увеличивает существенно расходы на материалы, а качество изделий повышает заметно.

Читайте также: Для замены арматуры

Бетонирование плиты перекрытия — это очень ответственный этап строительства здания. От того, как он будет выполнен, зависят эксплуатационные характеристики сооружения, долговечность и безопасность его эксплуатации. Применение добавок для бетона позволяет существенно повысить качество изделия, а также обеспечить экономию финансов, времени, сил и получить профессиональный результат. Добавки можно купить в розницу в строительных сетях и онлайн-магазинах, а также оптом.