Современная опалубка

Современная опалубка // Капстроительтво. 2003 . №3. C. 30-32

Современные технологии опалубочного дела ушли далеко от существующей десятилетиями практики. С точки зрения технологических операций монолитно-бетонного строительства в принципе опалубки изменилось немного. Зато изменились требования к качеству отливаемых с помощью опалубки бетонных форм.

Из истории

Систему опалубки использовали еще в Древнем Египте- так утверждает французский архитектор Берто. Сделать такое заключение ему помогли многократные исследования египетских пирамид, в том числе и знаменитую пирамиду Хеопса. По мнению Берто, две с половиной тысячи лет назад древние египтяне умели изготавливать искусственные камни - некое подобие цементных блоков. При этом они прибегали к способу опалубки. То есть в форму из тонких металлических листов заливали раствор из песка, каменной крошки и воды из Нила. Искусственным раствором египетские строители заливали швы между блоками. Таким образом и достигался эффект единого монолита, многие века обескураживающий ученых всего мира.

Научную догадку архитектора ученые не просто сочли неудачной - автора обвинили в наглом вымысле. Но Берто стоит на своем. В своих догадках французский архитектор руководствуется тем, что исследованные им каменные блоки так плотно пригнаны друг к другу, что между ними не проходит даже лист бумаги. Во II-III тысячелетии до нашей эры достичь этого путем простой шлифовки практически было невозможно. Для этого нужно было резать камень в сыром виде, наподобие того, как тонкой струной режут сыр. Время, солнце и сухой климат наложили свой отпечаток на загадочные сооружения, поэтому точный ответ на вопрос о происхождении одного из чудес света не осмеливался дать никто.



Производство модульной опалубки в Украине ведется не более двух-трех лет, хотя отечественная продукция с каждым годом уверенно теснит импортную. По оценкам операторов, в прошлом году украинские опалубочные системы обеспечивали 10-15% общего объема реализации опалубки.

Увеличение спроса на опалубочные системы связано в первую очередь с увеличением объема строительства жилья с применением монолитно-каркасного метода. Сегодня этот метод считается одним из наиболее удобных и менее затратных при строительстве. Нужно отметить, что спрос на опалубочные системы в прошлом году вырос не только в столице, но и в других регионах - Днепропетровске, Запорожье, Харькове и западных областях Украины.

ТЕОРИЯ ОПАЛУБОЧНЫХ СИСТЕМ

Опалубка (от палуба, опалубить - покрыть настилом из досок и т.п.) - это совокупность элементов и деталей, предназначенных для придания требуемой формы монолитным бетонным или железобетонным конструкциям, возводимым на строительной площадке. Выбор типа опалубки определяется характером бетонируемых конструкций или сооружений, соотношением их геометрических размеров, принятой технологией производства работ, климатическими условиями. В более традиционном варианте опалубку отождествляют с соответствующей деревянной формой. Этот вариант определения опалубки подтверждают используемые до сих пор на многих стройках конструкции, состряпанные на скорую руку из досок, являющихся отходами лесопильной промышленности.

Функциональное предназначение опалубочных систем - служить временной формой для бетонной смеси, благодаря которой она приобретает после достижения определенной прочности конкретный, заложенный в проекте качественный облик. И вопрос, в какой степени отдельные опалубочные системы справляются с этой задачей, является для современного строительства принципиальным. Качественные требования к изготавливаемым с помощью опалубочной системы бетонным конструкциям индуцируют технический прогресс, который в этом случае называют индуцированным. Но для опалубочных систем характерен и автономный технический прогресс, поскольку изменения некоторых их элементов вызывают необходимость внесения изменений и в других частях системы.

В случае индуцированного технического прогресса доминирующим вопросом являются особенности бетона. В области применения бетона на протяжении двух последних десятилетий произошли весьма существенные изменения. Наиболее характерными, по мнению специалистов, являются следующие тенденции: растущая необходимость в зимнем бетонировании и качественные изменения в составе бетонных смесей, связанные с более широким применением химических добавок к бетонам. Это явление обусловливает, в свою очередь, большое значение возможности поддержания в процессе укладки бетона водоцементного соотношения. По этой причине какое-либо неконтролируемое испарение воды из бетонной массы или ее утечка недопустимы.

Еще одной тенденцией, которая существенно определяет требования, выдвигаемые строительством к опалубочным системам, является постепенное сокращение сроков достижения бетоном распалубочной прочности. В результате радикальным образом изменяется соотношение времени монтажа опалубки и времени выдерживания бетона. В настоящее время бетон может достигать распалубочной прочности в течение суток или двух-трех дней. Другими словами, оборачиваемость опалубочной системы в большей степени начинает зависеть от времени ее монтажа и демонтажа, и к этому вопросу требования относительно качества бетона отношения не имеют. Это автономный вопрос совершенствования опалубочной системы, решение которого сказывается на экономической эффективности применения той или иной системы.

ПРАКТИКА ОПАЛУБОЧНЫХ СИСТЕМ

Очередным фактором, который учитывают при рассмотрении опалубочных систем, является их специализация. Для каждого технологического вида монолитно-бетонного строительства и для выполнения конкретных задач разрабатываются специальные опалубочные системы.

Разборно-переставная мелкощитовая опалубка

В настоящее время эта система опалубки наиболее применяемая в строительстве. Она состоит из отдельных щитов, замков для их Соединения, поддерживающих элементов, воспринимающих нагрузки, и креплений. В некоторых системах возможна предварительная укрупнительная сборка щитов в панели или пространственные блоки и последующий их механизированный монтаж и демонтаж, что резко повышает производительность труда. Из элементов разборно-пере-ставной опалубки можно собрать практически любую форму для бетонирования конструкций фундаментов, стен (при высоте 10-15 м), перекрытий. По достижении бетоном прочности, допускающей распалубку, опалубка разбирается и переставляется на новое место.

Разборно-переставная крупнощитовая опалубка

Такой вид опалубки выполняется из каркасных щитов повышенной несущей способности (массой 150-500 кг) и креплений. Усиленные ребра каркаса опалубки позволяют отказаться от поддерживающих элементов (схваток). Тяжи, удерживающие щиты, крепятся к стальным анкерам, закладываемым в основание или в ранее уложенный бетон сооружения. Монтаж и демонтаж крупнощитовой опалубки осуществляется с помощью подъемных механизмов.

Скользящая опалубка

Данная система состоит из щитов, связанных между собой стальными домкратными рамами. На рамы опираются фермы или прогоны рабочего настила, с которого производится укладка бетонной смеси и установка арматуры. К рамам подвешиваются подмости, позволяющие производить первоначальную отделку бетонируемых конструкций. Устанавливаемые на рамах гидравлические (наиболее популярны) или электрические подъемники (домкраты) обеспечивают одновременное вертикальное движение всей опалубки по бетонируемой конструкции, при этом освобождается затвердевший бетон. Скользящая опалубка применяется главным образом при возведении стен, резервуаров силосов, труб и других сооружений, высотой не менее 12-15 м.

Подъемно-переставная опалубка

Этот вид сочетает конструктивные признаки скользящей и разборно-переставной опалубки. Подъемно-переставная опалубка состоит из щитов, специальных креплений и устройств для отрыва опалубки от бетона и ее вертикального перемещения. Рабочий настил обычно опирается на бетонируемую конструкцию. Такая система используется в основном для возведения высоких сооружений переменного сечения (труб, градирен и т.п.). При бетонировании уникальных сооружений, например, Останкинская телебашня, применяются специальные самоподъемные механизмы. Для защиты от атмосферных осадков, ветра и низких температур на опалубку устанавливаются так называемые тепляки.

Горизонтально-перемещаемая опалубка

Состоит из щитов и каркаса, смонтированного на тележках или полозьях. Опалубка перемещается по рельсам или направляющим с помощью электродвигателей или лебедок. Чаще всего горизонтально-перемещаемая опалубка используется при возведении конструкций и сооружений значительной протяженности: стен, перекрытий, покрытий, тоннелей, коллекторов, водоводов, небольших плотин и так далее.

Блок-форма

Представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из стальных щитов, каркаса, креплений и приспособлений для отрыва щитов от бетона. Монтаж и демонтаж блок-форм осуществляются с помощью подъемных механизмов. Блок-формы используются преимущественно для бетонирования отдельно стоящих конструкций, например, фундаментов, колонн.

Несъемная опалубка

В качестве несъемной опалубки используются тканая металлическая сетка, железобетонные и керамические плиты, соединенные с основной конструкцией с помощью анкеров, асбестоцементные, стальные или пластмассовые листы. В последнее время большой популярностью пользуется несъемная опалубка, изготовленная из пенополистирольных элементов.

Несъемная опалубка применяется в тех случаях, когда ее демонтаж может вызывать трудности. Иногда она выполняет функции изоляционной защиты, декоративной или специальной облицовки конструкции или сооружения.

Термоактивная опалубка

Бетонирование монолитных конструкций в зимних условиях, которое осуществляется при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже + 5? С и минимальной суточной температуре ниже 0?С, должно производиться с обеспечением твердеющему бетону оптимальных температурно-влажностных условий. Специалисты выделяют несколько способов выдерживания и обогрева бетона в зимних условиях. В зависимости от вида конструкции и температуры наружного воздуха рекомендуется применение следующих способов зимнего бетонирования: термос, термос с противоморозными добавками и ускорителями твердения, предварительный разогрев бетонной смеси, обогрев в греющей опалубке, электродный прогрев, обогрев термоактивными гибкими покрытиями, обогрев нагревательными проводами. При бетонировании в условиях температур ниже 0?С щиты опалубки могут утепляться или оборудоваться нагревателями В настоящее время используются преимущественно электрические нагреватели.

ТРЕБОВАНИЯ СТРОИТЕЛЕЙ К ОПАЛУБОЧНЫМ КОНСТРУКЦИЯМ

Прежде всего, специалистов интересует легкость, надежность и прочность конструкции, ее способность к длительной эксплуатации. Поэтому производители опалубочных систем стараются наиболее максимально приблизить свою продукцию к этим требованиям. Например, применяемые в конструкции опалубки специальные горяче-оцинкованные стали глубокой оцинковки обеспечивают высокую прочность и длительную эксплуатацию, а прочные рамы и укрепленные уголки делают конструкцию особенно устойчивой.

На долговечность опалубки также влияет палуба изделия. В зависимости от типа опалубки многослойная плита различной толщины может дополнительно укрепляться от повреждений по периметру стальной рамой, а в анкерных отверстиях - пробками из пластика. Прочная палуба характеризует систему опалубки стабильностью и позволяет воспринимать давление бетона до 60 и 80 кН/кв.м.

В некотором роде новинкой для украинского строительства стала мелкощитовая опалубка так называемых "нулевых" работ: ростверков, фундаментов, парапетов, подвалов и так далее. Изначально эту опалубку разрабатывали под сложные планы и нестандартные архитектурные проекты, поэтому ее оснащение включает большее, по сравнению со стеновой опалубкой количество материалов и позволяет быстро и точно подстроиться под любое изображение, а мелкая структура элементов обусловлена специфической областью применения. К тому же, дополнительные раскосы "работают" на очень маленькой высоте (1,2 м и меньше), что позволяет проводить монтаж опалубки прямо с земли без крана и специальных подмостей. Особым образом в такой опалубке расположены универсальные анкерные отверстия для бокового соед