Модульное строительство многоквартирных зданий
Востребованность строительства многоквартирных домов растет с каждым годом. Связано это с тем, что в одном здании можно поселить большое количество жильцов или использовать его как коммерческое для магазинов и офисов. Минусом конструкции считается длительный срок строительства и большое финансовое вложение. Перечисленные недостатки можно существенно уменьшить, если возводить модульные многоквартирные сооружения. Обсудим, что такое дома из модулей, в чем преимущества и недостатки метода, а также особенности конструкции.
Особенности модульных зданий
В настоящее время при строительстве домов важную роль играют сроки возведения и финансовые вложения, чем быстрее и дешевле застройщик предлагает выполнить работу, тем больше у него будет заказчиков. В связи с этим исполнители все чаще стали предлагать возведение зданий из модулей. Далее рассмотрим почему конструкция носит такое название.
При возведении зданий данным методом используются готовые блоки — модули. Строительство начинается с составления проекта дома, в котором осуществляются расчеты по нагрузкам, выбору вида фундамента, коммуникаций и т.д. По данным проекта выбирают и заказывают модули. Далее блоки доставляют на объект и после оформления фундамента возводится дом. В завершении внутри и снаружи зданий делается отделка.
При строительстве многоквартирных сооружений из блоков огромную роль играет профессионализм и наличие опыта у рабочих, осуществляющих монтаж и отделку. Дополнительно от знаний зависит качество оформления коммуникаций (водоснабжение, отопление и проводка) и их подключение.
Для строительства многоквартирных сооружений используют модули, состоящие из: металлического каркаса, утеплителя и древесной плиты, также предусмотрены коммуникации. Вид материалов и конструкция подбираются индивидуально в зависимости от специфики здания. Например, вместо каркаса из металла может использоваться брус, а деревянная обшивка заменена на металлопрофиль.
При возведении многоквартирных домов из модулей около 80% работ — это производство блоков, а 20% — сборка здания на месте его возведения. При этом объем работ на оформление фундамента учитывается отдельно, но так как такие конструкции существенно легче, то для их установки особо прочная основа не нужна. Кроме этого, модульные здания отличаются от капитальных: коротким сроком монтажа, невысокой ценой и меньшей сложностью строительных работ.
Преимущества и недостатки зданий из модулей
Рассмотрим подробнее все плюсы и минусы многоквартирных сооружений из модулей. К преимуществам строений относят:
- Быстрота и простота возведения здания. При сравнении с капитальным строительством, сооружение модульных зданий занимает в два раза (иногда и больше) меньше времени.
- Экономия бюджета. Благодаря быстроте возведения сооружения на строительство тратится меньше средств, например, оплата труда рабочим, расходы на освещение строительной площадки и т.д.
- Блоки производят в цехах, поэтому погодные условия не затормаживают строительство и не влияют на качество сооружения.
- Разнообразие размеров блоков. Максимальная длина может составлять до 12 метров.
- При возведении здания не образуется мусор. Это помогает экономить время и деньги (не нужно заказывать машину для вывоза отходов).
- Экологичность. Модули изготавливают из безопасных материалов, которые не выделяют вещества вредные для человека и окружающей среды.
- Высокая надежность. Производители блоков изготавливают модули с соблюдением ГОСТов и строгим контролем качества на каждом этапе.
- Качественная теплоизоляционная оболочка. Достигается это за счет отсутствия многогранных выступов, башен и других архитектурных элементов.
- Не требуется сооружения особо прочного фундамента, так как конструкция имеет небольшой вес при сравнении с капитальными зданиями. Это также позволяет экономить деньги и время.
- Здания из модулей можно возводить на неровном рельефе. Например, на склоне. Также допускается установка в сейсмоактивной зоне.
- После возведения сооружения можно сразу приступать к отделке, так как из-за легкости конструкции усадки фундамента нет.
- Строение, после монтажа блоков, быстро сдается в эксплуатацию, так как все необходимые коммуникации предусмотрены в блоках, их достаточно только подключить.
- Идеальный внешний вид. Стены строения ровные, окна расположены симметрично и т.д.
- Мобильность. Невысокие многоэтажные дома можно разбирать на блоки и перевозить на специализированном транспорте на новое место.
- Можно изменять конфигурацию зданий, пристраивая к ним дополнительные блоки.
Есть у модульных зданий и минусы: пределы по этажности, (всего допустимо 3, так как, чем ниже здание, тем надежнее его конструкция), ограничения по конфигурации, высокая стоимость перевозки и сложность транспортировки блоков на объект, плохая вентиляция модуля (требуется использование мощной вытяжки), также производители указывают максимальный срок эксплуатации до 70 лет, но значение на данный момент не подтверждено.
Сферы применения модульных зданий
Модульные сооружения очень популярны за рубежом, в России метод еще только начинает развиваться. В настоящее время из блоков возводят коттеджи и жилые дома, которые требуют использования особо прочных и утепленных модулей с необходимой коммуникацией для комфортного проживания. Военные здания, при их строительстве необходимо, чтобы постройка была особо прочной и защищенной от несанкционированного проникновения.
Сооружения для выставок, которые делают чаще одноэтажными используя легкие модули, чтобы конструкцию было просто демонтировать и перемещать на новое место. Промышленные помещения, сооружение должно быть пожароустойчивым, иметь необходимую коммуникацию, а также защищенным от взлома. Склады, при изготовлении модулей используют двери, защищенные от взлома, а также внутренние панели обрабатывают противопожарными средствами.
Гостиницы, торговые и офисные центры. В таких постройках необходимо тщательно продумать оборудование коммуникациями. Кафе, столовые. Их сооружают из легких блоков оснащенных достаточным количеством коммуникаций. Из модулей часто возводят летние варианты кафе, которые закрывают на зимнее время. Такие постройки более дешевые, так как не требуют проведения отопления.
Поликлиники и больницы. Постройки должны быть максимально надежными и оснащены усиленной проводкой, чтобы обеспечить бесперебойную работу оборудования. Также в России максимальное распространение получили модульные летние домики, которые строят для приема туристов. Благодаря разнообразию комбинаций соединения модулей можно создать интересную конфигурацию с большим количеством комнат.
Классификация многоквартирных домов из модулей
Здания, возводимые из блоков, имеют множества классификаций. Рассмотрим основные из них:
- По скорости возведения: блочно-модульные, которые требуют более тщательной установки, и быстровозводимые.
- По климатической ориентированности: утепленные, для северных регионов, всесезонные и летние.
- По габаритам. Габаритные с шириной 250 см и негабаритные — более 250 см.
- По виду блоков: профилированный металлический лист на каркасе, плиты из ОСБ и сэндвичи.
- По мобильности. Немобильные и мобильные. Последний вариант состоит из разборных модулей, которые легко транспортировать на другое место.
Также здания из модулей разделяют по назначению: жилые, производственные, общественные, складские и вспомогательные.
Особенности конструкции многоквартирных домов из модулей
Здания из блоков по коммуникации, надежности, теплоизоляции и другим параметрам не отличаются от капитальных домов. Возведение сооружения начинается с фундамента, вид которого зависит от количества квартир и цели применения здания. При оформлении основы заранее проектируется прокладка коммуникаций, так как в зависимости от вида фундамента электрокабеля, водопроводные трубы и т.д. может потребоваться проложить заранее.
Далее на объект доставляются модуля, состоящие из верхнего и нижнего перекрытия и стен, которые могут быть, как с трех сторон, так и с четырех, но тогда в одной стене устанавливается дверь. Также в модуле могут быть предусмотрены межкомнатные перегородки. Пол, потолок и стены имеют теплоизоляционный контур, при этом пол имеет дополнительную гидроизоляцию. На внешних стенах модуля установлены окна, которые могут быть как пластиковыми, так и деревянными.
После установки модулей, их фиксируют. Если запланировано возведение капитального многоквартирного здания, то блоки скрепляют сваркой, временные дома, которые планируется демонтировать устанавливают без сварки модулей. После фиксации устанавливают стропила и оформляют крышу, вид конструкции указан в проекте. При ее монтаже применяют утеплитель, гидро и ветрозащиту, а также пароизоляцию.
В завершении выполняют внутреннюю и внешнюю отделку готового здания для придания ему эстетического вида. Временные постройки во внешней обшивке не нуждаются. Конструкция модульного многоэтажного дома может отличаться от классической по индивидуальным пожеланиям заказчика, которые прописываются в проекте.
Для создания модулей многоквартирных домов чаще используют сэндвич-панели, которые состоят из двух пластин и утеплительного слоя между ними. Разберемся, почему изделия пользуются спросом:
- При использовании сэндвич-панелей сборка модулей по замерам выполняется в короткие сроки. В результате возведение здания занимает меньше времени.
- Многоквартирные дома из таких модулей обладают высокой звуко- и теплоизоляцией, что обеспечит комфортное проживание жильцам.
- Невысокая цена конструкции из сэндвич-панелей.
- Большой выбор цветовой гаммы и материалов и фактуры плит.
К минусам относят возможность деформации, в случае воздействия на них нагрузки выше допустимой.
Основные этапы возведения модульных многоквартирных домов
Рассмотрим по каким этапам выполняется строительство многоквартирных сооружений из модулей:
1 этап
Работы начинаются с изучения грунта, глубины расположения подземных вод, особенностей рельефа и других параметров, которые необходимы для выбора фундамента. Далее с клиентом оговариваются особенности конструкции здания:
- планировка расположения квартир и всей постройки;
- этажность: 1, 2 или 3 этажа;
- где будут находиться двери и окна;
- схема размещения инженерных систем;
- индивидуальные пожелания заказчика, которая чаще затрагивает отделку и особенности расположения коммуникаций.
После получения всех данных выполняются расчеты и составление документов. После этого оформляется разрешение на строительство.
2 этап
Следующий шаг — подготовка участка. Для этого убирают весь мусор, подводят коммуникации и оформляют фундамент. Если почва каменистая и возводится одноэтажное многоквартирное здание, то возвести его можно без фундамента. В оставшихся случаях основа необходима. Ее вид определяется по типу грунта и нагрузке здания.
3 этап
Пока рабочие оформляют фундамент на объекте, на производстве приступают к изготовлению модулей. В зависимости от модели дома, блоки могут иметь следующую комплектацию:
- с полным или частичным выполнением внутренних отделочных работ;
- с проложенной системой коммуникаций внутри всей конструкции;
- с сантехникой и установленной системой отопления.
В дополнении к блокам может прилагаться мебель, например при строительстве многоквартирных складских помещений изготавливают стеллажи.
Сами модули производят по следующим шагам. Сначала делают секции, которые собираются в единую конструкцию, формируя готовое здание. Затем в сборке проводят коммуникации. После проверки качества сооружения всю документацию на дом передают заказчику, в том числе с указанием гарантии. Этап занимает от 2 до 4 месяцев. Срок зависит от количества квартир и этажей дома. Важно. Все работы выполняются на территории производителя, а не на объекте проведения строительства.
4 этап
На этом этапе выполняется доставка готовых секций на стройку, но предварительно их на заводе тщательно запечатывают в плотную пленку. Средний вес конструкции составляет 3 тонны. Далее модули погружают на специализированную технику и доставляют на объект, где выполняется строительство. Чтобы не возникло проблем с подъездом транспорта, заказчик должен тщательно подготовить территорию. Зимой необходимо убрать снежные сугробы, а если бездорожье из-за размытия дороги дождями, то рекомендовано заранее заключить договор с транспортным вертолетом, для доставки блоков.
Транспортировка готовых модулей может выполняться как самим клиентом, так и исполнителем, заключив договор с транспортной компанией. В последнем случае цена доставки входит в стоимость работ и указывается в договоре. Общая сумма услуги зависит от количества модулей многоквартирного дома и удаленности завода производителя от места возведения здания.
5 этап
На этим шаге выполняется сборка дома на объекте. На строительной площадке рекомендовано заранее установить строительный кран с грузоподъемностью не менее 3 тонн и продумать место для выгрузки модулей, если их много. Если завод изготовитель не оформил в модулях дверные и оконные проемы, то их делают на месте используя болгарку, а также оборудование для обработки места среза материала, чтобы придать ему ровный вид. Далее выполняется сборка многоквартирного здания из модулей согласно проектной документации.
6 этап
Завершающий этап, на котором выполняется отделка здания. Для наружных работ чаще используют панели и другие отделочные материалы, которые позволяют выполнить работы в короткие сроки и при этом сэкономить. При желании клиента могут применяться индивидуальные дизайнерские решения, но тогда следует учитывать, что этап займет больше времени и будет стоить дороже.
При внутренней отделке в первую очередь оформляют теплоизоляцию пола на первом этаже и потолка на верхнем, если здание двух или трехэтажное. После этого прокладывают электрокабеля. Они должны располагаться в специальных трубках, защищающих дом от пожара, который может возникнуть в случае перепадов напряжения в энергосистеме. Затем в стенах делают розетки и выключатели.
После окончания работ с проводкой, устанавливают светильники. Далее в помещениях оформляют вентиляцию, подключают и проверяют как функционируют: водопровод, канализация и отопительная система. И самый последний, завершающих штрих — внутренняя декорация помещения. Создания натяжных потолков или теплого пола, оклейка стен обоями и т.д.
Советы клиенту
При выборе возведения многоквартирного модульного дома особое внимание уделите отзывам о компании, в которую обращаетесь за услугой и наличие сертификатов на проведение работ. Кроме этого, выбирайте фирму, которая выполняет строительство под ключ, это позволяет гарантировать максимально высокое качество постройки. Так, как например, при заказе модулей у одного производителя, окон у второго, а монтаж у третьего, то скорее всего в готовой постройке будут расхождения в стыках или возникнут перекосы при монтаже.
Подведем итоги. Модульные многоквартирные дома в России в настоящее время являются новинкой, но уже успешно внедряются. Их превосходство обосновано невысокой ценой и коротким сроком строительства. При этом конструкции по сохранению тепла и комфорта не уступают капитальным домам. Стоимость и длительность возведения сооружения зависят от количества используемых блоков, этажности здания и выбранного дизайна.
Как из старого чердака сделать уютную мансарду?
Если вы мечтаете увеличить жилую площадь в доме, чтобы сделать гостевую спальню, детскую, кабинет или место для творчества, тогда пора выбросить ненужные вещи с чердака и заняться его ремонтом. Чердак идеально подойдёт для обустройства нового помещения и осуществления ваших дизайнерских фантазий. Во время переделки важно предусмотреть лестницу, организовать вентиляцию, позаботиться о подведении необходимых коммуникаций и, самое главное, о грамотном утеплении.
При трансформации чердака важно правильно подобрать теплоизоляционный материал, который защитит от теплопотерь и обеспечит хорошую шумоизоляцию. Не менее актуальное условие — создание оптимального микроклимата в помещении. «Кровельный пирог» должен сохранять паропроницаемость строительных конструкций, чтобы защитить от появления конденсата, из-за которого образуется грибок и плесень. Обязательно предусмотрите гидроизоляционный и пароизоляционный слои, а оптимальным вариантом для утепления станет теплоизоляция из каменной ваты: лёгкий материал, который не создаёт большую нагрузку, пожаробезопасный, паропроницаемый и экологичный. Однако мало просто утеплить крышу и положить толстый слой изоляции. В процессе монтажа может быть допущено множество ошибок, которые снижают эффективность утепления и увеличивают тепловые потери дома.
Разобраться во всех нюансах утепления мансарды поможет «Каталог решений для капитального ремонта частного дома и квартиры», созданный специалистами компании ROCKWOOL. В нем можно найти ответы на самые часто задаваемые вопросы по выбору толщины теплоизоляционного слоя и использованию плит из каменной ваты в различных конструкциях: скатные кровли, перекрытия, стены, фасад и трубопроводы. Изучив схемы монтажа, можно самостоятельно провести необходимые ремонтные работы или проконтролировать работу строительной бригады.
«Важно отметить, что мансарда увеличит нагрузку на дом, поэтому посмотрите состояние стропильной системы. В некоторых случаях, может потребоваться усиление конструкции. Требуемая толщина теплоизоляционного слоя подбирается исходя их нормативов по сопротивлению теплопередачи ограждающих конструкций для конкретного региона. Минимальный показатель для северных регионов — 250 мм, для центрального — 200 мм, а для южных областей — от 150 мм. При выполнении работ по утеплению рекомендуется минимизировать количество слоев утеплителя. Во-первых, так повышается скорость работы и снижается количество отходов из-за подрезки утеплителя при выполнении разбежки. Во-вторых, утеплитель толщиной 100 мм и более в меньшей степени склонен к прогибам, чем толщина 50 мм, за счет чего более надежно удерживается в каркасе, что важно при монтаже на вертикальные и наклонные поверхности. В-третьих, минимизация слоёв обходится в итоге дешевле», — комментирует Андрей Петров, ведущий инженер-проектировщик компании ROCKWOOL.
Качественные материалы вкупе с соблюдением технологии укладки — гарантия длительного срока службы крыши без «плачущих» стен, плесени и грибка. В правильно утеплённой мансарде будет создан комфортный микроклимат, и не потребуется зимой повышать мощность обогрева, а летом расходовать энергию на кондиционирование.
Скачайте «Каталог решений для капитального ремонта частного дома и квартиры» от ROCKWOOL или получите консультацию специалистов перейдя по ссылке.
Арматура
Современное строительство, как гражданское, так и промышленное, сложно представить без использования арматуры. Арматура строительная представляет собой стержни, которые в процессе монтажа собираются в необходимую конструкцию: сетку или каркас. Смонтированный каркас или сетку заливают бетонным раствором. Применение армирующего каркаса оправдано тем, что бетон отлично работает на сжатие, но плохо на растяжение. Арматура принимает на себя растягивающие нагрузки и перераспределяет их на массив. За счет этого удается добиться прочности и увеличения несущей способности железобетонных конструкций. Армированные конструкции в значительной мере меньше подвергаются растрескиванию.
Армконструкция должна иметь:
- Повышенную прочность
- Устойчивость к вибрации
- Высокую пластичность
- Стойкость к деформациям
- Инертность к коррозийным процессам
Разновидности арматуры
В зависимости от использования арматура бывает:
- Рабочей. Называется так, потому что преобладающе работает в связке с бетоном. Воспринимает растягивающие, реже сжимающие нагрузки возникающие от веса конструкции и внешних нагрузок.
- Монтажной. Монтажная арматура не воспринимает никаких нагрузок. Необходима для фиксации и удержании рабочей арматуры в запроектированном положении. Иногда монтажные стержни вынимают.
- Поперечной. Поперечная арматура устанавливается перпендикулярно продольным несущим стержням. Служит для воспрепятствования усилий сдвига и поперечной силы, и для предотвращения выпучивания продольных прутов арматурного каркаса. Собирает отдельные прутья в объемный каркас и обеспечивает конструкции пространственную работу.
- Распределительной. Данный тип арматуры необходим для перераспределения нагружающих усилий внутри монолитной конструкции. Связывается с рабочими прутами сваркой или проволочной скруткой.
В настоящее время в строительной индустрии используют два принципиально различных вида арматуры:
- Стальная. Производится в виде стальных прутов или бухт разной длины и диаметра сечения.
- Композитная. Изготавливается из органического сырья. И выполняет те же задачи, что и стальная.
Общая классификация стальной арматуры
Чтобы проще разбираться в арматурном каркасе, существует классификация по признакам.
По классам арматура бывает:
- А240. Выпускается сечением от 6 до 40 миллиметров из стали марки Ст3кп, Ст3пс и Ст3сп
- А400. В зависимости от марки стали, Ст5пс и Ст18сп, диаметр бывает 6- 40 миллиметров. Из марок 18Г2С производят прутья диаметром равным 40-80 миллиметров.
- А500. Делают профиль от 10 до 40 мм.
- А600. Производят пруты толщиной 10- 40 миллиметров.
- Ап600. 10-40 мм.
- А800. Данную арматуру изготавливают диаметром от 10 до 32 мм.
- А1000. Как и в предыдущем классе d=10-32 мм.
- В500. От 3 до 16 мм.
Индекс В означает, что арматура получена холоднодеформированным способом.
- Вр500. Выпускают 3-5 миллиметров в диаметре.
- Вр1200. d=8мм.
- Вр1300. Производят 7 миллиметров в диаметре.
- Вр1500. Выпускают диаметром 3 мм.
- Вр1600. Встречается 3-5 миллиметров.
Индекс К интерпретируется как арматура канатная.
- К1400. Производится d=15 мм.
- К1500. d=6-18 мм.
- К1600. Имеет размеры 6, 9, 11 ,12 ,15 миллиметров
- К1700. Данный прокат выходит с размерностью 6-9 мм. в диаметре.
По способу изготовления
- Горячекатанная.
- Холоднодеформированная
- Канатная
Производство арматурного проката
Изготовление арматуры начинается на металлургических комбинатах. Там из железной руды с добавлением угля получают чугун. Далее чугун переплавляют в сталь, добавляя в исходное сырье легирующие элементы. Они придают стали заданные свойства. В качестве легирующих химических веществ используют: марганец- Г, кремний-С, хром- Х, никель-Н, молибден-М, вольфрам- В, селен-Е, алюминий- Ю, титан- Т, ниобий- Б, ванадий- Ф, кобальт- К, медь- Д, бор-Р, азот-А, цирконий- Ц. Буквенный индекс через дефис говорит об обозначении химического элемента в маркировке стали.
Затем расплав подается на машину непрерывного разлива. Сталь сливается в распределитель, подается в кристаллизатор, а оттуда в специальные желоба, где и охлаждается. Изначально заготовки для будущей арматуры имеют квадратное сечение. В таком виде сырье для получения арматуры храниться до момента, когда отправиться на металлопрокатный стан. Перед тем как начать процесс формирования арматуры, заготовки разогревают в печи для увеличения пластичности. Температура разогрева зависит от марки стали. Важно не перегреть, чтобы не ухудшить показатели твердости будущего изделия. Недогрев тоже нежелателен, так как усложняет процесс вытягивания. Разогретые бруски пропускают через систему валков. Каждый блок валков имеет меньший размер по сравнению с предыдущим. При этом происходит утончение и удлинение заготовки, и формирование круглого профиля. Так получают проволоку катанку, которая может служить самостоятельным изделием и являться материалом для дальнейшей переработки, и горячекатанную арматуру. На заключительном этапе протягивания на арматуру наносятся насечки. Предусмотрены кольцеобразные, серповидные и комбинированные. Насечки, они же ребра, нужны для лучшего механического сцепления арматуры и бетона.
Холоднодеформированную арматуру- проволоку получают прокаткой на специальном станке до заданного диаметра. Применяют для производства катанку из высокоуглеродистой и низкоуглеродистой стали. Холоднодеформированный прокат выпускают размером в диаметре от 3 до 16 миллиметров.
Канатная арматура. Наиболее эффективная напрягаемая арматура выпускается в виде канатов. Представляет собой закрученные по спирали вокруг центральной проволоки проволочные нити. В производстве первое место занимает канатная арматура из семи нитей, но существуют 3, 19 проволочные канаты и арматурные пучки, состоящие из продольных не свитых проволок или канатов.
По типу профиля
- Гладкий. На поверхности изделия отсутствуют ребра. Пример гладкого профиля арматура А240
- Периодический. На поверхность изделия в процессе производства наносятся насечки перпендикулярно или под углом к продольной оси. Ребро на пруте арматуры отстоит от другого на одном и том же расстоянии, называемом периодом, по всей длине изделия. Отсюда происходит название ребристопрофильной арматуры- периодическая.
По условиям эксплуатации
- Ненапрягаемая. Ненапрягаемая арматура предназначена для формирования сеток, пространственных каркасов, армированных поясов в обычном состоянии.
- Напрягаемая. Применяется для производства предварительно напрягаемых железобетонных конструкций. Как известно, бетон чувствителен к усилиям растяжения и провисания. Для того чтобы нивелировать эти нагрузки бетону необходимо придать расчетное предварительное сжатие. Сжимающее усилие бетону придает напрягаемая арматура. Напряжение арматуры основано на том, что предварительно растянутый металл после снятия напряжения стремиться принять прежнюю первоначальную форму, то есть сжаться. Но если при этом арматурный материал обжат бетоном, то нагрузка сжатия передается на всю железобетонную конструкцию. Напрягают арматуру механическим, электротермическим, электромеханическим способом.
При механическом напряжении арматуру растягивают до расчетного значения винтовыми или гидравлическими домкратами.
При электротермическом способе под воздействием электрического тока происходит нагрев до 300-3500 С. За счет нагрева металл расширяется. Нагретую арматуру до охлаждения помещают между упорами, препятствующими ее укорачиванию. В процессе понижения температуры в прутах или канатах возникают растягивающие напряжения. Напряженную арматуру заливают бетоном и, после затвердения снимают напряжение. Сжимающая нагрузка передается на бетон за счет анкеров, которые закреплены на противоположных концах прутов арматуры, либо при помощи механического сцепления бетона за ребра арматурного прута. Электротермический способ хотя и менее трудоемок, но не обеспечивает точности соблюдения заданных параметров.
Электромеханический вобрал в себя технологические операции электротермического и механического способов растяжения.
Еще одним способом создания преднапряженных конструкций является способ натяжения на бетон. Заключается он в следующем. Перед заливкой бетонного раствора в форму помещают пластиковую трубу в расчетном месте. После застывания и вынимания трубы в массиве образуется канал. В него прокладывают арматуру и напрягают обычным способом. Затем канал бетонируют, анкеруют концы прутьев. Таким способом строятся длинномерные конструкции. Например, мосты. Натяжение на бетон позволяет прочно и надежно соединить сегменты пролета моста.
В настоящее время набирает популярность технология производства бетона на напрягающих цементах. Суть заключается в том, что бетон на напрягающем цементе во время затвердевания расширяется и растягивает арматуру. Так как арматура препятствует свободному расширению бетона, в массиве возникает сжимающее напряжение.
Композитная арматура
Арматура из композитных материалов получает все большее распространение. Композитная арматура производится:
- Стеклокомпозитная. Производится из тончайших нитей стекловолокна.
- Базальтокомпозитная. Выпускается из предварительно расплавленного природного материала базальта
- Углекомпозитная. Сырьем для производства служит углеволокно, состоящее из углеродных нитей.
- Арамидокомпозитная. Состоит из полиамидных волокон, которые обеспечивают высокую механическую прочность. Известно под торговой маркой «Кевлар».
Принцип производства сводится к тому, что расплавленное сырье вытягивается в нити на фильерных машинах и скрепляется в жгуты полимерной органической смолой. Выпускается толщиной от 4 до 32 мм. гладкой и рифленой фактуры. В зависимости от диаметра производится в бухтах – до 8мм, в прутах- при диаметре от 8 миллиметров. Получила широкое распространение в дорожном строительстве, в строительстве бассейнов; армировании фундаментов при частном строительстве и прочих ненагруженных фундаментов; в бетонных конструкциях, где есть угроза возникновения коррозии; при создании пешеходных и велосипедных дорожек; формировании арм. пояса в кирпичной или блочной кладке; устройстве отмосток вокруг зданий.
Сравнение стальной и композитной арматуры
Оба вида имеют свои достоинства и недостатки. Нельзя однозначно выделить какой-либо материал в лидеры по всем критериям. Для каждой конкретной задачи применима определенная арматура. Правильный выбор с экономической и технологической точки зрения может быть сделан только после грамотных проектных расчетов.
К плюсам стальной арматуры относится:
- При необходимости может соединяться методом сваривания. Этот момент важен если необходимо придать каркасу жесткость.
- Можно гнуть под любым углом на строительной площадке. В зависимости от конфигурации бетонного изделия стальная арматура способна повторить контур и при сгибе не создает напряжения в сторону разгибания. Значимый фактор, так как в углах стен и фундаментах не допускается прерывистость прутьев. Композитная арматура не способна сгибаться под углом в 90 градусов. При сгибе возникают силы, стремящиеся вернуть прут в исходное положение. Изогнутые композитные элементы арматуры можно заказать только на заводе. Согласно техническому заданию, их изготовят в нужном количестве
- Подходит для монолитного строительства многоэтажных зданий
- Есть возможность напряжения. Преднапряженные бетонные элементы хорошо работают на прогиб, обладают повышенной трещиностойкостью. За счет повышенной прочности есть можно уменьшить сечение изделия без снижения прочностных характеристик, поэтому требуется меньше расход бетона и стали.
- Обладает токопроводностью, это позволяет производить электропрогрев бетона в условиях низких температур. Свойство стальной арматуры проводить электрический ток полезно для создания системы заземления и молниеотведения. Композитная арматура, из-за физических характеристик непригодна для выполнения таких задач.
- Огнестойкость. Стальная арматура начинает приобретать избыточную пластичность и терять свои несущие свойства при 6000С. И в этом ее серьезный плюс. В то время как композитная размягчается при 250-3000 С. Нарушение арматурного каркаса может привести к обрушению здания.
- Простота работы на строй площадке. Со стальной арматурой привычно и просто работать в полевых условиях, соблюдая минимальные требования безопасности. При работе с композитными материалами, нужно надежно защищать кожу и слизистые и дыхательные пути от попадания органической пыли.
Достоинства композитной арматуры
- Невысокая стоимость. Производство полимерной арматуры значительно дешевле стальной.
- Коррозийная стойкость. Композитные материалы не подвержены коррозии, в то время как стальную арматуру необходимо защищать от прямого воздействия воздуха и влаги. Все виды пластиковой арматуры можно применять холодных в условиях, когда в бетон добавляют антиморозные добавки. Стальная арматура в бетоне с добавками активно коррозирует.
- Низкий коэффициент теплопроводности. Благодаря этому свойству исключается образование мостиков холода. Расширение при охлаждении сопоставимо с показателями расширения бетона, поэтому не происходит отслоения арматуры и трещин в толще бетона.
- Диэлектрические качества. Являются плюсом композитной арматуре при строительстве зданий и помещений, где присутствие посторонних электромагнитных полей нежелательно. Это исследовательские и центры МРТ, радиотехнические лаборатории и так далее.
- Простота транспортировки. Композитная арматура легче стальной в 5 раз. Продукция малого сечения, до 8 миллиметров сворачивается в бухты. Поэтому нет необходимости в специальном длинномерном транспорте для перевозки. Для частного домостроения пластиковую арматуру можно привезти на личном транспорте.
- Высокая удельная прочность. Прочность композитной арматуры выше прочности стальной примерно в 3 раза. Но композитные материалы уступают стали по модулю упругости. Это говорит о том, что армировать нагруженные объекты ни стекалопаластиковой, ни базальтопластиковой, ни прочими видами органических арматур нельзя. Композитная продукция не подходит для изготовления предварительно напряженных конструкций, потому что имеет огромные потери напряженности с течением времени. То есть со временем, в течение 5-7 лет в органической арматуре теряется усилие сжатия, и напряженность бетона резко снижается. При сохранении внешней нагрузки бетон начнет трескаться и крошиться.
Ориентируясь на приведенные преимущества, невозможно однозначно сказать: какая арматура лучше, надежнее, практичнее. Однозначно формируется вывод, что для каждого вида есть своя область применения. Стальную арматуру оправданно использовать в преднапряженных объектах: балках, фундаментных блоках, перекрытиях. И в ненапряженных изделиях: ленточных фундаментах, набивных фундаментах, плитных основаниях, колоннах, несущих конструкциях. Композитную рационально применять для усиления кладки, для фундаментов частного малоэтажного строительства на твердых, не пучинистых грунтах, при условии неразрывности армирования углов; для неответственного армирования: лестничных маршей, не несущих колонн, чаш бассейнов. При выборе арматуры важно опираться на обоснованное мнение проектировщика, подкрепленное расчетами показателей и характеристик, взятых из СП и СНиП.