Заливання перекриттів - процес, якому необхідно приділити пильну увагу. Якщо Ви працюєте в будівельній сфері та збираєтеся розпочати проект, важливо докладно вивчити процес створення конструкції, особливо перекриттів.

Опалубка – це допоміжна конструкція, що підтримує вагу перекриття під час побудови будівлі. Вона включає щити або панелі настилу, які спираються на міцну конструкцію з балками, а ті, в свою чергу, спираються на опорні елементи (стійки), завдяки яким опалубка тримається на певній висоті. Той факт, що на будівельному об'єкті існує велика різноманітність висот, означає, що опорні елементи (стійки) – найвідповідальніші вузли.

Найважливіші дії з опалубкою перекриттів

По суті, є дві дії: встановлення та розпалубка.

Встановлення: включає розміщення стійок перед бетонуванням плит.

Розпалубка: включає видалення опалубки, коли перекриття вже надбало достатньої міцності, щоб витримати навантаження. Розпалубка може бути частковою або повною.

Як видаляти опалубку?

Ви, ймовірно, стикалися з керівниками будівельних робіт, які не дозволяли Вам видаляти будь-який компонент опалубки, доки бетон повністю не затвердіє, або з інженерами, які називали швидке видалення опалубки критичною операцією, яка завдає шкоди. Іноді швидкість у процесі будівництва розглядається як небажаний фактор.

Невже це правда? Давайте з'ясуємо!

При бетонуванні плити ми заливаємо рідкий бетон на опалубне ложе, яке тримає його та надає йому форми. Після того, як бетон укладений, він схоплюється і твердне, стаючи міцним та твердим.

Процес затвердіння швидкий чи повільний? Стандарти свідчать, що за нормальних умов (20 ºC) бетон триденної витримки має 40% від кінцевої міцності.

Якщо дещо і сталося з плитою за цей період, то це те, що бетон перестав бути рідким, і, отже, більше не потрібно продовжувати підтримувати панелі опалубки і частину її конструкції.

Видалення опалубки — це дія, заснована на здоровому глузді, яка дозволяє оптимізувати використання обладнання, застосовувати кожен елемент за потреби.

Заглиблюючись в аналіз будівельного процесу, стає зрозуміло, що розпалубка конструкції не тільки не шкідлива для неї, а й необхідна та корисна для безпечного зведення будівлі.

Якщо раніше вважалося, що знімати опалубку раніше в жодному разі не можна, то зараз є думка, що цей процес слід правильно розрахувати та контролювати.

Часткова розпалубка та повна розпалубка

Що таке часткова розпалубка?

Часткова розпалубка — це дія, за якої всі кріплення знімаються не одночасно, а поетапно.

На першому етапі через три дні Ви можете видалити всі щити опалубки і частину її несучої конструкції, залишивши балки на відстані двох метрів один від одного з відповідними стійками як опори для перекриття. Оскільки проліт між стійками набагато менший, ніж проліт конструкції (6-7 метрів), міцність, необхідна для перекриття, ще невелика, зазвичай 40% від остаточної міцності.

На другому етапі стійки, залишені як опора, видаляються, коли бетон досягає 100% від остаточної міцності. Важливо підкреслити, що при частковій розпалубці плита перекриття ніколи не перестає підтримуватися, доки не стане повністю затверділою.

Що таке повна розпалубка?

Це розпалубка, коли всі стійки повністю видаляються, а плита самостійно утримує свою вагу. Оскільки плита перекриття не матиме жодної опори, необхідна міцність вища, ніж при частковій розпалубці, і орієнтовна оцінка для неї становить 65-70% від остаточної міцності для нормальних умов навантаження та температури.

У будинках з кількома поверхами після повної розпалубки плита перекриття сприйматиме навантаження від вищіх поверхів. Тому потрібно допомогти їй за допомогою стійок, які поглинають збільшене навантаження. Це обладнання буде експлуатуватися доти, доки бетон не набуде 100% від остаточного значення міцності.

Коли можна робити повну розпалубку?

Вище ми вказали, що значення опору, необхідне за нормальних умов, становить близько 65-70% остаточного значення міцності, але це залежатиме від розрахунку, який ми робимо для конкретних характеристик кожного будівельного об'єкта.

Ви були б здивовані, дізнавшись, що не обов'язково мати стовідсоткову міцність?

Загалом, навантаження на об'єкті, що будується, менше, ніж проектне, тому що при будівництві доводиться нести тільки вагу опалубки і робітників, а в побудованій і експлуатованій будівлі – перекриття, стіни, експлуатаційні навантаження тощо. Усі фахівці сходяться на думці, що критичним параметром є межа міцності бетону на розтяг, і його значення залежатиме від коефіцієнта ⍺ , що зв'язує будівельне навантаження, що діє на плиту, та її розрахункове навантаження:

α = Qc ⁄ Qd

Де: Qc – будівельне навантаження (власна вага плити + навантаження виконання)

Qd – розрахункове навантаження (власна вага плити + постійні навантаження + експлуатаційні навантаження)

Як обґрунтувати або розрахувати часткове зняття опалубки?

Ви можете розрахувати найгіршу напругу, що виникає (максимальний згинальний момент) і при цьому, використовуючи формули згину, отримати значення міцності на вигин, яке необхідно плиті, щоб підтримувати себе.

Оскільки всі сили пов'язані одна з одною, для полегшення їх контролю можна знайти їхню еквівалентність значенню міцності на стиск, дотримуючись формул, включених до стандартів.

Після того, як встановлена необхідна номінальна міцність на стиск для плити, порівняйте її з розрахунковою нормативною міцністю на стиск монолітного бетону через 3 дні, щоб переконатися, що її значення дорівнює або перевищує необхідне значення.

σt=M*z/I=M/W≤f

Тест на зрілість

Як дізнатися, чи матиме цей бетон найближчим часом (3 дні) цю міцність чи ні? Що є параметром контролю?

Найбільш прямим параметром є значення, отримане при випробуванні зразків у польових умовах. В іншому випадку можна оцінити міцність відповідно до тестування на зрілість.

Що таке тест на зрілість?

Це методика, що дозволяє оцінити міцність бетону на стиск у реальному часі та при заданій температурі. Це метод, що широко використовується, який відповідає стандартам ASTM 1074-98 (Стандартна практика оцінки міцності бетону методом зрілості) і модельному кодексу CEB-FIP. На його основі, наприклад, на еталонному рівні можна дізнатися, що бетон певної марки при 16º дає міцність 10 МПа, що становить 40% від 25 МПа.

Перший фактор: розтріскування

Дуже важливо запобігти розтріскуванню плити на початковому етапі, і найбезпечніший спосіб запобігти розтріскуванню - це коли напруги, що виникають у плиті, протистоять лише бетону, без участі сталевої ароматури. На етапі будівництва Вашим основним параметром буде міцність бетону на вигин (як правило дуже низька), без необхідності оцінювати вплив армування або зв'язку між бетоном і сталлю. Прийнявши його еквівалентне стиснення, Ви отримаєте перше значення міцності, яке можна оцінювати.

Другий фактор: сила

При частковому знятті опалубки конструкція починає приймати на себе частину навантаження перекриття, яке передається на колони будівлі. Вам потрібно буде оцінити, чи здатна плита перекриття витримати цю частку навантаження. Цей параметр призводить до встановлення другого значення міцності на стиск, який повинен мати бетон. Дане значення обумовлено ставленням конструктивного навантаження, що сприймається плитою, до її розрахункового навантаження. За нормальних навантажувально-температурних умов для звичайних будівель його значення становить 40% розрахункової нормативної міцності на 28 добу. Порівняйте два отримані значення міцності і прийміть за еталон найвище значення, яке буде найбезпечнішим для цієї операції розпалубки.

Третій фактор: уникайте дуже низької деформації (Модуль E)

Якби контроль був тільки за міцністю, маючи бетон із високою початковою міцністю, який би давав 40% міцності через 1-2 дні, чи дозволило б це зняти опалубку?

На цьому етапі контролю ціль полягає в тому, щоб працювати з бетоном, який не може деформуватися більше, ніж передбачено, і для цього він повинен мати високе значення модуль Е. Через 3 дні в нормальних умовах його значення становить близько 60%, а через 1 та 2 дні його рівень різко падає і може призвести до несприятливих наслідків. Тому доцільно проводити цю операцію не пізніше ніж через 3 дні після бетонування плити.

Будьте обережні!

У будівництві прийнято, що операцію розпалубки можна проводити, якщо минуло 3 дні і бетон набрав 40% від необхідного рівня міцності. Але чи завжди це можна застосувати?

Ні, є ряд червоних ліній, які сигналізують, коли цей критерій не застосовується, і якщо вони спостерігаються, розрахунки мають бути змінені. Які червоні лінії?

  • По-перше, це температура: за низької температури застигання бетону гірше. Що відбувається з бетоном за температури нижче 16 градусів? Міцність не досягне 10 МПа (40% від остаточної межі) і загалом період застигання доведеться збільшити до 4-5 днів.
  • Коли це також не працює? Якщо змінюються розрахункові умови балки, що має вище значення діючого навантаження (відвали, земля тощо), або залишається велика відстань між опорами, не 2 м, а 3 або 4 м. Це значно збільшує напругу і значення міцності, необхідне для запобігання розтріскування, збільшується.
  • Третя червона лінія: вага плити. Яка часткова розпалубка, на Вашу думку, може бути критичнішою: коли є дуже важка крайова балка або тонка плита з дуже невеликою вагою? Ви завжди повинні думати, що міцність визначається формулою, яка пов'язує імпульс та вагу. Для того ж згинального моменту, якщо у Вас є крайня балка з високою вагою, Вам знадобиться низьке значення міцності, а якщо у Вас є плита товщиною 8-12 см, Вам знадобиться високе значення міцності. Для цієї мети тонкі плити перекриттів завжди набагато важливіші, ніж великі крайові балки. У будь-якому випадку поява будь-якого з цих факторів потребує перевірки розрахунку.

Отже, тепер Ви знаєте: часткова розпалубка можлива і доцільна, але вона повинна виконуватися за розрахунками та контролюватись.

Також читайте статтю Горизонтальна опалубка - калькулятор розрахунку.