Опалубка





Опалубка - это термин, означающий временную или постоянную форму, в которой выдерживают бетон или похожие материалы. Говоря о бетонной конструкции, это означает кружала, поддерживающие опалубочную форму.

Виды опалубки и форм для бетона

Существуют три основных вида опалубки:

1. Традиционная деревянная опалубка. Опалубка изготавливается на строительной площадке из древесины и фанеры или влагонепроницаемых древесностружечных плит. Деревянная опалубка легка в изготовлении, но при строительстве больших сооружений требует значительных временных затрат, к тому же, фанера характеризуется относительной недолговечностью. Такая опалубка интенсивно используется там, где стоимость рабочей силы гораздо ниже затрат на применение многократно используемой опалубки. Данный вид отличается наиболее значительной гибкостью, поэтому, даже при применении других систем, в сложных конструкциях используют деревянную опалубку.

2. Сборно-разборная опалубка. Данный вид опалубки строится из сборных модулей, состоящих из металлической рамы (обычно стальной или алюминиевой) и рабочей поверхности, покрытой со стороны применения (бетон) требуемой поверхностной структурой (сталь, алюминий, древесина, и т.д.). Два главных преимущества сборно-разборной опалубочной системы, по сравнению с традиционной деревянной опалубкой, это скорость сооружения (модульная болты, зажимы или стяжные штыри) и более низкие затраты во время эксплуатации (обладая высокой прочностью, каркас практически неразрушим, а деревянное покрытие подлежит замене после нескольких десятков использований, однако, если покрытие сделано из стали или алюминия, форма может служить до двух тысяч использований, в зависимости от ухода и применения).

 3.  Пенополистироловая опалубка многократного использования. Данные блокировочные и модульные системы используются для строительства разнообразных, но относительно простых бетонных сооружений. Такие плиты легкие и очень крепкие. Они наиболее подходят для строительства недорогого, массового жилья по схеме молади (Молади - конструкции, применяемые для быстрого строительства жилых домов, используются в странах третьего мира).

Несъемные опалубочные системы. Данная опалубка собирается на строительной площадке, обычно из сборных теплоизоляционных элементов. Опалубка остается в строительной конструкции (а в случае подземных сооружений просто покрывается землей) после того, как бетон выдержан, и может обеспечивать тепловую и акустическую изоляцию при размещении материала внутри или прокладки для отделки.

Несъемные структурные профильные опалубочные системы. Данный вид опалубки собирается на строительной площадке, обычно из сборных упрочненных волокном пенополистироловых элементов. Они изготовлены в виде полых труб и обычно используются для колонн и пилястр. Несъемная опалубка после того, как бетон выдержан, действует в сооружении как осевая и поперечная арматура, и служит для поддержания бетона и предотвращения влияния окружающей среды, например, коррозии и замораживания и оттаивания.

История

Одни из самых ранних образцов применения бетонных плит были построены римскими инженерами. Поскольку бетон обладает устойчивым сопротивлением сжимающей нагрузке, но имеет относительно низкую прочность на растяжение и сопротивление на изгиб, ранние конструкции применяли для арок, сводов и куполов. Самая известная бетонная конструкция данного периода - Пантеон в Риме. Для формирования таких сооружений временные подмости и опалубка или кружала строятся в форме будущей конструкции. Такие методы строительства не применялись к уложенному бетону, но широко использовались и продолжают применяться в каменной кладке. Из-за сложности и ограниченной производительности строительного материала, бетон широко не применялся в строительстве до изобретения портландцемента и железобетона.

 

Деревянная балочно-щитовая опалубка

Похожа на традиционную, но конструкционные деревянные балки заменены ригелями и брусьями, а опоры – металлическими подпорками. Данный метод является более систематическим и позволяет многократное использование конструкции.

Традиционная щитовая опалубка

На ранних этапах применения временных конструкций из балок, перекрытых плитой, использовались методы строительства, принятые в каменной кладке и деревянных конструкциях. Традиционная щитовая опалубка состоит из древесных опор или стволов молодых деревьев, они поддерживают ряд ригелей, расположенных на расстоянии около 3 - 6 футов, или 1 - 2 метров, в зависимости от толщины щита. Между ригелями размещены поперечные брусья примерно на расстоянии 12 дюймов, или 30 сантиметров, на которых помещены доски или фанерные щиты. Размер ригелей и брусьев обычно 4 х 4 или 4 х 6 дюймов. Наиболее распространенный размер толщины фанеры ¾ дюйма, что в метрической  системе равняется 21 миллиметру.

Металлическая балочно-щитовая опалубка

Похожа на традиционную, но вместо ригелей и брусьев используются алюминиевые системы или стальные балки, а вместо опор - металлические подпорки. Благодаря этому данный метод является более систематическим и позволяет многократное применение.

Модульная щитовая опалубка

Данные системы состоят из сборных деревянных, стальных или алюминиевых балок и опалубочных модулей. Размер модулей часто не превышает 3 - 6 футов, или 1 - 2 метра. Балки и опалубки обычно устанавливаются вручную и скрепляются шипами, зажимаются или затягиваются стяжными штырями. Преимущества модульной системы: для установки не требуется применение крана, быстрота возведения низко-квалифицированной  рабочей силой,  опалубочные модули можно демонтировать после затвердения бетона, оставив только балки до достижения окончательной прочности.

Опалубочные системы из столов

Патент в США № 4036466.

Данные системы состоят из столов щитовой опалубки, которые могут многократно применяться в многоэтажных зданиях без демонтажа. Собранные секции поднимаются на подъемнике или переносятся по воздуху краном от одного этажа до следующего. Пространство между столами или столом и стеной заполняются "наполнителями". Они различаются по форме и размеру, а также по строительному материалу. Использование таких систем существенно сокращает время и применение ручного рабочего труда, занятого в монтаже и распалубке. Их преимущества используются наилучшим образом на больших площадях с простыми конструкциями. Архитекторы и конструкторы часто проектируют здания, окруженные такими системами.

Структура

Стол собирается почти таким же образом, как и балочная опалубка, но в данной системе соединены отдельные части, что делает их транспортабельными. Наиболее распространенное покрытие - фанера, но также применяют сталь и стекловолокно. Брусья изготавливаются из деревянных брусков, деревянных двутавровых балок, алюминия или стали. Ригели иногда изготавливают из деревянных двутавровых балок, но обычно из стальных швеллеров. Они закрепляются вместе (при помощи стяжки, сварки или болтов) и представляют собой перекрытие. Такие перекрытия обычно прямоугольные, но могут также быть и других форм.

Опора

Все опорные системы должны быть регулируемыми по высоте, чтобы устанавливать опалубку на точную высоту и демонтировать после того, как бетон выдержан. Обычно регулируемые металлические подпорки,  подобно используемым в балочно-щитовой опалубке, используются для поддержания системы. Некоторые системы комбинируют ригели и опоры в стальные или алюминиевые фермы. Другие системы используют металлические крепления башенного типа с перекрытиями. Еще один распространенный метод включает в себя присоединение опалубочных перекрытий к предварительно забетонированным стенам или колоннам, таким образом, исключая использование вертикальных подпорок. В данном методе регулируемые опорные платформы соединяются через отверстия (иногда отверстия шпал) или закрепляются анкерными болтами.

Размер

Размер таких столов может варьироваться от 70 до 1500 квадратных футов, или от 8м² до 150м². В этой системе есть два общих метода.

1. Транспортирование краном: этот метод состоит из сборки или изготовления столов большой площади опалубки, которая может подниматься на уровень только при помощи крана. Типичная ширина может быть 15, 18 или 20 футов, или 5 - 7 метров, но она может быть ограничена, так, чтобы транспортирование осуществлялось без переплаты за негабаритный груз. Длина варьируется и может составлять до 100 футов (или больше), в зависимости от грузоподъемности крана. После того, как бетон выдержан, перекрытия  опускают и выкатывают к краю здания. Оттуда выступающая сторона стола поднимается краном, а остальную часть стола выкатывают из здания. После того, как центр тяжести находится за пределами здания, стол снова переносится краном к следующему уровню или положению.

Данный метод широко распространен в Соединенных Штатах Америки и странах восточной Азии. Преимущества этого метода - дальнейшее сокращение применения ручного труда и стоимости за квадратную площадь, а также простое и систематический метод строительства. Неудобства этого подхода - необходимость использования кранов с высокой грузоподъемностью, дополнительное время дорогостоящей эксплуатации крана, более высокие материальные затраты и малая гибкость структуры.

1. Транспортирование при помощи крана или подъемника: 

 Данный метод подходит для столов, ограниченных в размере и весе. Стандартная ширина должна быть 6 - 10 футов, или 2 - 3 метра, стандартная длина - 12 и 20 футов, или 4 - 7 метра, хотя размеры стола могут варьироваться по величине и форме. Главное отличие данного метода - то, что столы поднимаются краном или подъемником, присоединенным к стороне здания. Они обычно транспортируются горизонтально к подъемнику или крану, поднимающему платформу, на движущихся вагонетках, в зависимости от их размера и конструкции. Заключительная фиксация может проводиться вагонеткой. Данная техника популярна в США, Европе и в странах с высокооплачиваемым рабочим трудом. Преимущества этого метода по сравнению с балочной или модульной опалубкой - дальнейшее сокращение рабочего времени и стоимости. Столы, меньшие по размеру, легче размещать вокруг геометрически сложных зданий (круглые или не прямоугольные) или располагать вокруг колонн, по сравнению с другими аналогами. Неудобства данного метода - более высокие материальные затраты и длительное время эксплуатации подъемного крана (при поднятии краном).

Применение

Для съемных форм, после того, как бетон уложен в опалубку и схвачен (или выдержан), опалубку раскружаливают  или разбирают (удаляют), чтобы выставить готовый бетон. Время между заливкой и демонтажем опалубки зависит от спецификации работы, необходимого выдерживания бетона и от того, поддерживает ли форма какой-либо вес, но обычно, спустя, минимум, 24 часа после того, как укладка завершена. Например, Министерство транспорта штата Калифорния требует, чтобы опалубка оставалась в течение 1-7 дней после заливки, а Министерство транспорта штата Вашингтон требует, чтобы опалубка оставалась в течение 3 дней, покрытая снаружи влагоудерживающим материалом.

Значительные повреждения происходили при удалении опалубки раньше срока, или когда опалубка не обладала достаточным запасом прочности для нагрузки весом невыдержанного бетона. Менее критические и чаще распространенные (хотя не менее значительные и часто дорогостоящие) случаи происходили, когда опалубки с недостаточным запасом прочности гнулись или ломались во время процесса наполнения (особенно если наполняется бетононасосом высокого давления). Это приводит к вытеканию бетона в разрывы опалубки, часто в больших количествах.

Во время процесса затвердевания бетон оказывает меньшее давление на опалубку, поэтому ее обычно разрабатывают с учетом допустимого сопротивления количеству литров в час, чтобы дать нижнему слою бетона затвердеть. Например, для опалубки стен или колонн обычно рассчитывается скорость заливки 4-8 футами/часами (110-450 литров в час). Затвердение - асимптотический процесс, означающий, что большая часть прочности будет достигнута после короткого периода времени, хотя может происходить некоторое дальнейшее затвердение в зависимости от цементного типа и примеси.

Влажный бетон также оказывает гидростатическое давление на опалубку. Давление внизу основания больше чем наверху. На фотографии опалубки колонны справа, хомуты колонны ближе расположены у основания. Обратите внимание, что колонна окружена стальными регулируемыми опалубочными подпорками и использует 20 мм стяжные болты, чтобы далее поддерживать длинную сторону колонны.

На правах рекламы



Раздел: Бетон, ЖБИ, кирпич, стеновые материалы

Добавлено 24.06.2009; просмотров: 6612


Другие публикации:


Вверх страницы