АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Несъёмная опалубка

Несъёмная опалубка — блоки или панели из различных материалов, которые монтируются в единую опалубочную конструкцию — форму для укладки монолитного армированного бетона[1]. Ускоряет и упрощает строительство за счёт объединения нескольких операций в одном технологическом цикле (несущая стена с нужным сопротивлением теплопередаче возводится за один технологический цикл). Несъёмная опалубка после схватывания в ней бетона становится функциональной частью конструкции готовой стены[2].

ламинированная сварная сетчатая опалубка. На изображении показана арматура из профильной стали на месте в ожидании заливки бетона.
Стальные арматурные каркасы опускаются в несъемную опалубку Novoform.

Несъёмная опалубка — строительная технология возведения монолитных железобетонных конструкций, при которой опалубочные элементы после заливки и схватывания бетона не демонтируются, а остаются частью готового сооружения, выполняя функции утеплителя, звукоизоляции или декоративной отделки. В отличие от съёмной опалубки, которая удаляется после затвердевания бетона, несъёмная опалубка остаётся в конструкции, ускоряя и упрощая строительство за счёт объединения нескольких операций в одном технологическом цикле — несущая стена с требуемым сопротивлением теплопередаче возводится за один цикл. По принципу действия технология представляет собой сочетание монолитного литья и конструкций стен из панелей и блоков[3].

История

Идея несъёмной опалубки восходит к древним строительным технологиям. Ещё в Древнем Риме для возведения арок, куполов и сводов использовались деревянные опалубочные конструкции, однако они были съёмными и после застывания бетона демонтировались[4][5].

В современном виде технология несъёмной опалубки начала развиваться в середине XX века. Технология Insulating Concrete Forms (ICF) — несъёмная опалубка из гранулированного пенополистирола — была впервые запатентована в США в конце 1960-х годов. За последующие десятилетия эта система эволюционировала от небольших пенополистирольных блоков с минимальным объёмом для бетона до полноценных строительных систем, напоминающих обычную съёмную опалубку с панелями, замками, обвязкой и лесами.

В СССР также велись разработки в этом направлении, однако широкого промышленного применения технология не получила. Возрождение интереса к несъёмной опалубке в России приходится на 2000-е годы, когда на рынке появились системы из пенополистирола («Термодом», «Изодом») и арболита («Дюрисол») [6]. В 2018 году был утверждён свод правил СП 414.1325800.2018 «Несъемная опалубка. Правила проектирования», что свидетельствует о признании технологии на государственном уровне[7].

Основные принципы

Несъёмная опалубка представляет собой конструкцию из панелей и арматуры коробчатой формы, которая в процессе работы заполняется бетоном и впоследствии не демонтируется, служа частью готового монолитного строения[3]. Технологический процесс включает следующие этапы:

  1. Монтаж опалубки: установка блоков или панелей в проектное положение с созданием внутренней полости для бетона.
  2. Армирование: укладка арматурных стержней в полости опалубки.
  3. Бетонирование: заполнение полости бетонной смесью.
  4. Уплотнение: вибрационное уплотнение бетона для обеспечения его плотности и однородности.
  5. Выдерживание: набор бетоном проектной прочности.

Основные преимущества технологии[3]:

  • сокращение сроков строительства благодаря объединению нескольких операций в одном цикле;
  • снижение трудоёмкости за счёт исключения операций по сборке и разборке опалубки;
  • улучшенные тепло- и звукоизоляционные свойства готовых конструкций;
  • возможность возведения зданий в зимних условиях.

Материалы

Для изготовления элементов несъёмной опалубки используются различные материалы.

Пенополистирол (ICF-системы)

Наиболее распространённый материал для несъёмной опалубки. Представляет собой блоки или панели из вспененного полистирола (ПСБ-С 25-35), соединённые между собой съёмными или несъёмными перемычками. Внутреннее пространство блоков (обычно 150 мм) заполняется бетоном, образуя сэндвич-конструкцию «пенополистирол — железобетон — пенополистирол». Такая стена нуждается в обязательной отделке с обеих сторон для обеспечения механической и противопожарной защиты пенополистирола (не менее 30 мм негорючего материала — гипсокартон, штукатурка).

Арболит (деревобетон)

Арболит — материал на основе древесной щепы, цемента и связующего. Для несъёмной опалубки используются панели или полые блоки из арболита. Материал обладает хорошими теплоизоляционными свойствами и паропроницаемостью. Примеры систем: Velox (минерализованная щепа), Durisol.

Стекломагнезит

Стекломагнезитовые панели используются в несъёмной опалубке как облицовочный материал, обеспечивающий прочность и декоративные свойства готовой поверхности[3].

Текстильные материалы

Перспективное направление — использование текстильной несъёмной опалубки (текстопалубки) из минеральных и лубяных нитей, адгезированных вяжущим веществом. Технология текстбетона позволяет создавать строительные конструкции с использованием швейных технологий и снижает материалоёмкость и трудоёмкость строительства[2].

Другие материалы

В качестве несъёмной опалубки также используются:

  • цементно-стружечные плиты (ЦСП);
  • ориентированно-стружечные плиты (ОСП);
  • профилированные листы (для перекрытий);
  • железобетонные и сталефибробетонные панели[8];
  • стеклофибробетон[9].

Проектирование

Проектирование конструкций с использованием несъёмной опалубки регламентируется СП 414.1325800.2018 «Несъемная опалубка. Правила проектирования»[7]. Свод правил распространяется на проектирование монолитных и сборно-монолитных зданий и сооружений, возводимых с помощью несъёмной опалубки, и устанавливает требования к расчёту прочности, устойчивости и долговечности конструкций.

Основные параметры, учитываемые при проектировании[7]:

  • расчётные и нормативные нагрузки (постоянные, временные, особые);
  • давление бетонной смеси на стенки опалубки (гидростатическое и боковое давление);
  • прочность материалов при сжатии, растяжении и изгибе;
  • модуль упругости материалов опалубки;
  • жёсткость конструкции;
  • скорость бетонирования;
  • температурно-влажностные условия эксплуатации.

СП 414.1325800.2018 не распространяется на несъёмную опалубку из бетонов на силикатных, полимерных, гипсовых вяжущих, на органических заполнителях нерастительного происхождения (пенополистирол, пенополиуретан), из кирпичных кладок, из фибролита, из просечно-вытяжных и стальных профилированных листов, а также с применением гипсокартонных листов[7].

Для проектирования несъёмной опалубки из новых материалов (например, стеклофибробетона) в настоящее время отсутствуют специальные нормативные документы, что требует проведения дополнительных расчётов и обоснований[9].

Современные методы проектирования включают использование программных комплексов (например, ANSYS) для расчёта опалубочных систем, в том числе при аддитивном строительстве (3D-печати бетонной опалубки)[10].

Виды

Различают несколько принципиально разных видов несъёмной опалубки.

Блоки из вспененного полистирола с пустотами

Insulating concrete forms, пенопластовая опалубка, опалубка из пенополистирола — представляют собой пластины из пенополистирола (обычно толщиной от 40 до 100 мм, марка ПСБ-С 25-35) соединённые между собой съёмными или монолитными перемычками. Процесс монтажа опалубки напоминает игру — конструктор LEGO. Вышестоящие ряды блоков входят в зацепление с нижестоящими за счёт особой формы сопрягаемых поверхностей («замки» шип-паз). Внутреннее пространство блоков (от 150 до 400 мм) заполняется бетоном. Получаемая стена представляет собой сендвич «пенополистирол- армированный бетон-пенополистирол» и нуждается в обязательной отделке с фасадной и внутренней стороны стены для обеспечения механической и противопожарной защиты пенополистирола (не менее 3 мм негорючего материала): гипсокартон, штукатурка).

Облицовочная несъёмная опалубка (декоративная несъёмная опалубка)

Конструкция из легкосборных опалубочных модулей. Каждый модуль собирается прямо на возводимой стене из фасадной и внутренней облицовочных пластин при помощи перемычек. Внутрь модуля вкладывается пластина утеплителя нужной толщины (пенополистирол или минплита-минеральная вата) и устанавливается арматура. Модули монтируются рядами методом бесшовной кладки (без раствора и герметика), при этом облицовочные пластины вышестоящих рядов модулей опираются на совершенно ровные края облицовочных пластин нижестоящих рядов. Затем в опалубку укладывается бетон. Внутренние крепёжные элементы модуля обеспечивают высокую точность геометрии опалубки всей стены, поэтому дополнительные внешние упоры не требуются. В результате образуется несущая монолитная утеплённая и сразу облицованная снаружи и, при необходимости, внутри, стена. Бетонная стена, защищённая снаружи непрерывным контуром теплоизоляции, независимо от климатических условий имеет комнатную температуру и является теплоаккумулятором, предотвращающим резкие колебания температуры внутри здания, что обеспечивает «идеальные» условия эксплуатации несущих конструкций дома и комфорт для людей. Облицовка, определяющая декоративные и атмосферозащитные свойства стены, изготавливается из металла, пластиков, фибробетона, вибролитого бетона, керамогранита. Точные размеры модулей и большая площадь (~ 0.5 м².), бесшовная установка, готовая фасадная отделка стены обеспечивают высокую скорость и низкую стоимость строительства.

Армированные панели (армопанель)

Армированные панели представляют собой плиту из пенополистирольного или другого термоизоляционного вкладыша (толщиной от 10 до 250 мм) оснащённую с обеих сторон стальной арматурной сеткой и разделённую бесконечной W-образной проволочной трассой (проволока 4 мм) соединяющей две сварные сетки (проволока 4 мм). После установки панели на месте будущей стены, на неё наносятся 2-3 слоя особого бетона методом мягкого торкретирования (набрызг бетона под давлением) с помощью специальной установки. Получаемая стена представляет собой сендвич «бетон-пенополистирол-бетон» и не нуждается в дополнительной защите пенополистирола. Этот метод малобюджетного строительства был разработан в 70-х годах прошлого века; причём фундаментальные разработки, являющиеся предпосылками к появлению этого строительного метода, были из СССР.

При использовании армопанелей достигаются отличные экономические и эксплуатационные показатели благодаря:

  • бесшовному монолитному панельному строительству без применения тяжёлой строительной техники,
  • качествам термоизолятора находящегося внутри панели,
  • отсутствию дополнительных работ по защите теплоизолятора.

Древобетонные панели или блоки (арболит)

Представляют собой опалубочные панели или пустотные блоки из деревобетона (измельчённая древесина (щепа) + цемент). Из панелей собирается опалубка при помощи специальных стяжек и гвоздей, подобно классической разборной опалубке из досок или щитов. Блоки же устанавливаются рядами методом бесшовной кладки. Для получения требуемого теплового сопротивления стены используются вкладыши из пенополистирола. Затем в сооружённую опалубку устанавливается арматура и заливается бетон. Образуется монолитная несущая стена. Поверхность несъёмной опалубки из деревобетона затем обязательно отделывается снаружи (штукатурка, искусственный камень, клинкер (кладка камня), вентилируемый фасад, сайдинг) и внутри (штукатурка или гипсокартон). Грубопористая поверхность деревобетона обеспечивает хорошее сцепление с бетоном несущей стены и со слоями наружной и внутренней отделки.

Стекломагнезитовая каркасная опалубка

Стекломагнезитовая каркасная опалубка представляет собой каркас, основой которого является специальный металлический термопрофиль, а для обшивки используется стекломагниевый лист (СМЛ). Конструкция напоминает устройство перегородки из гипсокартона. Опалубка собирается на высоту одного этажа и заливается лёгким бетоном (пенобетоном, фибропенобетоном). Используется в основном как ограждающая конструкция стен, а для обеспечения несущих свойств применяются колонны, армпояса из жёсткого конструкционного железобетона и т. п. Полученная стена нуждается в декоративной отделке с фасадной и внутренней стороны.

Стальная несъёмная опалубка ячеистой структуры

undefined

Стальная несъёмная опалубка ячеистой структуры представляет собой сетчатую панель с рёбрами жёсткости, крепящуюся к арматурному каркасу. Без каркаса, панель похожа на профнастил с перфорацией и с сильно выделяющимися V-образными рёбрами жёсткости.

Отличительной особенностью такой опалубки является жёсткость в одной плоскости до установки на каркас, что позволяет формировать из опалубки дуги, арки, кольца (см. фото: опалубка на каркасе при строительстве 2-х резервуаров), что позволяет заранее задать криволинейные изгибы будущего изделия из бетона (как-то колонны, бассейна, резервуара, круглого фундамента) до закрепления опалубки.

Примечания

  1. ↑ Казымов Эльдар Авазович, Майоров Алексей Валерьевич, Бестужев Сергей Павлович. Применение несъёмной опалубки в строительстве // European science. — 2016. — № 12 (22).
  2. ↑ 1 2 Параничева Наталья Владимировна, Чернова К. А. Несъёмная строительная опалубка на основе текстильных материалов // Magazine of Civil Engineering. — 2010. — № 4.
  3. ↑ 1 2 3 4 Козлова Е. С. Технология возведения конструкций с помощью несъемной опалубки // Инновационная наука. — 2022. — № 12-1.
  4. ↑ Опалубка: ее виды и типы // gk-yarus.ru.
  5. ↑ История опалубки // opalubka-expert.ru.
  6. ↑ Возведение стен по несъёмной опалубке // DigestWIZARD.
  7. ↑ 1 2 3 4 СП 414.1325800.2018 Несъемная опалубка. Правила проектирования // Росстандарт.
  8. ↑ Несъемная опалубка // patents.su.
  9. ↑ 1 2 Применение несъемной опалубки из стеклофибробетона // РУДН.
  10. ↑ Аддитивное строительство. Применение ПК ANSYS при проектировании несъёмной опалубки // СФУ.

Литература

Казымов Эльдар Авазович, Майоров Алексей Валерьевич, Бестужев Сергей Павлович. Применение несъёмной опалубки в строительстве // European science. — 2016. — № 12 (22).

Ссылки

Дополнительно по теме

Категории