Универсальная одномодульная железобетонная панель для возведения индивидуальных быстровозводимых жилых домов и хозпостроек

Предлагается оригинальное конструктивное и техническое решение одномодульной ребристой преднапряженной плиты (можно и с обычным армированием) и технология формовки, как в индивидуальной универсальной металлоформе, так и на широком стенде с продольными отодвижными бортами и съемным быстропереналаживаемым ребристым виброштамном-пригрузом (с регулируемыми по высоте ребрами) и съемными (также регулируемыми по высоте) поперечными бортами.

Предлагаемое конструктивно-техническое решение модульной сборной ребристой плиты и технология ее изготовления позволят осуществлять быструю сборку «коробки» здания. Принятая за основу ширина плиты в 2,4 м позволяет для транспортировки и монтажа использовать серийно выпускаемый длинномерный грузовой КАМАЗ с телескопической стрелой. Под формовку таких плит нужны совершенно небольшие производственные площади (при острой необходимости можно организовать формовку и в полигонных условиях), а в качестве грузоподъемного механизма использовать тот же КАМАЗ с телескопической стрелой и в дополнение саморазгружающийся бункер для доставки бетона и бункер-дозатор для укладки бетона.

За основу принимается одномодульная железобетонная плита-«скорлупа» размером 7,2×2,4 м, удобная для перевозки на бортовом КАМАЗе с телескопической стрелой и длиной кузова 7,9 м и шириной 2,5 м (по наружке).

Лучше осуществлять формовку плиты «лицом вниз» — ребрами «вверх», тогда одна из поверхностей будет ровной и готовой сразу под оклейку обоями, если используется в качестве стен, и побелку, если используется в качестве потолков. Формовку таких плит можно будет организовать на идеально выверенном усиленном полу с замоноличенными под ним продольными силовыми по торцам стенда балками (при организации производства преднапряженных ребристых плит) или в изготовленной универсальной обычной или силовой форме со съемными оконными и дверными вибровкладышами-пригруза.

  1. Армировать ребра ребристых плит следует как колонну-стойку, состоящую (при больших нагрузках) из двух смежных ребер, смонтированных рядом впритык вертикально двух плит. Ребристая плита длиной 7,2 м и более может устанавливаться вертикально и служить наружной стеновой панелью сразу на 2 этажа. Нижняя часть вертикально смонтированной плиты замоноличивается в ленточный фундамент или ростверк свайного фундамента на глубину, предусмотренную расчетом (рис.  №1)
  2. Ребристую плиту можно устанавливать и горизонтально, но при этом между этажами необходимо предусматривать вставки или устанавливать на специальные цокольные панели-вставки высотой 600 мм при одноэтажном исполнении и второй этаж на подоконные панели-вставки высотой 600 мм (при высоте этажа в чистоте в 3,0 м). Можно формовать плиты сразу шириной 3 м, но для их перевозки потребуется спецтранспорт под перевозку изделий шириной 3 м и каждый раз оформлять спецпропуск в ГИБДД или же разработать чертежи и изготовить специальный прицеп-контейнер к тягачу для перевозки ребристых плит вертикально с их шириной до 3,6 м. (рис.  №2), или прицеп-тяжеловоз в виде панелевоза при перевозке вертикально с установкой на продольное ребро.

При формовке плит ребрами «вверх» по длине плиты на середине ее длины предусмотреть устройство съемной (заподлицо) пластины, которая закрывает (специально оставленную поперек плиты) нишу под доформование специальной опорной профильной балки для опирания ребристых плит перекрытия первого этажа со специальной «скрытой» опорной зоной высотой не меньше 150 мм. Специальные вкладыши-вставки изготавливаются из эластичного, достаточной жесткости полиуретана или эластичной маслотермостойкой резины-матрицы имитирующей образование потолочного бордюра, со специально подобранным архитекторами выштампованным рисунком.

Серийно выпускаются бортовые КАМАЗы с телескопическим подъемником шириной по наружке 2,5 м длиной 7,9 м (грузоподъемность при вылете стрелы 6,4 м от 2,22 т и длине 8,1 м до 1,62 т, с общей длиной стрелы 11,68 м), что позволяет его использовать для перевозки, монтажа панелей на объекте так и для работы по формовке в полигонных условиях.

Для наружных стен, плит перекрытия и покрытия используется один модульный железобетонный элемент-ребристая плита, отформованная лицом «вниз» — ребрами «вверх» с использованием специальной сложного профиля — виброплиты-пригруза. Вниз укладывается пластичный слой раствора или распыляется на «зеркало» слой КЦК, а для формовки ребер применяется более жесткий бетон, расчетной прочности и соответствующей марки по длине и ширину индивидуальные одно- и двухэтажные дома собирается из модульных элементов (стен-оболочек) шириной 2,4 м. (рис. 3 и рис. 4)

Технология изготовления ребристых плит на специальных стенд-площадках

  • съемные сборные рамки под ребра устанавливаются сверху на плоскую формуемую поверхность.
  • выводится под ноль идеально ровный подогреваемый электричеством пол (или подогреваемый горячей водой).
  • упоры делаются по аналогии как под пустотную плиту (под углом) с натяжения в 110 т, при этом, на стенд-полу возможно формовать по длине стенда не одну плиту, а сразу несколько.
  • пол набирается из отдельных модульных металлических блоков, которые в случае необходимости убираются, если нужно делать декоративные элементы. Но ребра гораздо меньшего сечения, т. к. они ничего не несут.
  • наружные стены на 2 этажа (ребра у них под колонны также изготавливаются с использованием съемной опалубки), а на металлический силовой пол, состоящий из отдельных металлических съемных элементов, укладывается силиконовый или резиновый подогреваемый коврик-матрица. Несъемная металлическая опалубка для ребер-жесткости может быть тоже выполнена в виде подогреваемой термоактивной опалубке и сверху (при необходимости) стенд может укрываться электроподогреваемым резиновым утепленным маслотермостойким покрывалом.
  • формовать возможно с использованием самоуплотняющегося бетона, а также может быть применен фриттобетон в соответствие с конкретно разработанным проектом.
  • при необходимости (в соответствии с разработанными проектами), возможно потребуется иметь различную толщину самой ребристой плиты и высоту ее ребер. При разработке рабочих чертежей на съемный ребристый вибропригруз — сам низ ребер сделать сборным по высоте, состоящий из нескольких наборных пластин с креплением их с помощью потайных болтов. Запроектировать под самую большую толщину плиты и убирая по периметру пригруза, соответственно уменьшая высоту самой формуемой ребристой плиты, но наружные борта можно оставить максимально возможной высоты, т. к. рассчитанную конкретным проектом высоту плиты можно формовать строго по высоте верха внутреннего съемного виброштампа-пригруза. (рис. 5 и рис. 6).

Универсальная форма под формовку ребристых плит-оболочек наружных стен, плит перекрытия и покрытия одной модульной ширины 2,4 м

  • За основу принимается универсальная стенд-форма под изготовление базового изделия ребристой плиты размером 2,4×7,2 м с возможной градацией с уменьшением длины кратно 300 мм.
  • Предусматривается возможность изготовления железобетонных ребристых плит в преднапряженном исполнении и с обычным армированием.
  • Возможно изготовление стенд-форм длиной на одно и более изделий в зависимости от планируемых объемов производства.
  • По торцам длинномерной стенд-формы установить силовые якорные упоры, сверху в виде металлических массивных упоров с отверстиями под диаметр каната с возможностью перехода на армирование проволокой через установку специальных гильз и специальных регулирующих проволоку распределительных «солдатиков». (рис.  1 и рис.  2)
  • Внизу под формовку изделия подкладывается подогреваемый коврик из маслотермостойкой резины (можно использовать и резиновые подогреваемые матрицы-коврики, если формовать фасадные ребристые наружные панели-оболочки).
  • Возможно использование для укладки бетона бетононасосы с применением высокопластичного самоуплотняющегося бетона на мелкозернистом заполнителе.
  • Под формовку ребристых плит перекрытия-оболочек плит покрытия и перекрытия просто сменить верхний профилеобразующий вибровкладыш, (увеличив высоту и уменьшив ширину крайних продольных ребер с увеличением бортов на ручные за счет устройства откидных дополнительных крайний боковых продольных бортов, предусмотрев их откидывание с «застегиванием» на съемном верхнем вкладыше вибропригруза и соответственно увеличив высоту средних продольных ребер за счет изменения конструкции внутреннего нижнего профилеобразующего листа- возможно с исключением поперечных ребер). (рис.  3)
  • На отформованные ребристые плиты перекрытия, покрытия и несъемную железобетонную опалубку ребристых железобетонных плит наружных стен и сразу после набора соответствующей, прочности бетона 4-12 кг/м2 в заводских условиях можно укладывать пенобетонный слой толщиной 200-400 мм согласно расчету с верхним растворным слоем, а также предусматривать формовку с выступающими базальтовыми анкерами. В местах выступающих ребер (в месте «мостиков холода») на выступающие анкера (перед заливкой внутреннего пенобетонного слоя, одновременно будет служить в качестве поперечных удерживающих бортов на период укладки пенобетона) нанизывать вкладыши из прочного плиточного полистирола толщиной, предусмотренной проектом. Также, после набора соответствующей прочности пенобетоном, через специальные крепление к анкерам можно устанавливать максимальной заводской готовности плиты (из цементно-стружечной плиты или других местных доступных материалов) для внутренней стороны наружных стен.

Возможная организация ребристых плит в кассетах

Одно из возможных и быстрореализуемых решений, когда на железобетонном производстве имеются простаивающие кассеты или не до конца загруженные кассетные отсеки, которые возможно переоснастить под выпуск модульных ребристых плит. Для этих целей наиболее пригодны кассетные установки с большеразмерными формовочными отсеками, к примеру, как СМЖ253, с размером листа 8×3,6 м. Для формовки ребристых плит возможно использовать сохранившиеся кассетно-конвейерные линии (ККЛ), где возможно организовать формовку ребристых плит и в преднапряженном исполнении. При установке мерных проволочек с высаженными на концах головками в специальные, установленные по торцам отодвижные концевые конусные упоры на первом рабочем листе отсека. Которые при сборке отсеков в кассету за счет наружной мощной гидравлики и жестко установленных ответных конусов (с идентичной их привязкой как на первом) на втором кассетном листе, закрывающем отсек имеющий специально рассчитанный угол скоса. С помощью данного угла скоса конуса перемещающегося второго листа отсека, соприкасающейся с ответными отодвижными подпружиненными конусами неподвижной противоположной стенки отсека (первого листа) отодвигают перемещающиеся (расположенные вдоль по вертикали торцевых граней неподвижных листов отсека) конуса на проектную величину. Высокопрочная проволока Вр1400  (ВрII) при механическом натяжении (преднапряжении) удлиняется на 4-6 мм на 1 погонный метр, поэтому свободно можно рассчитать угол наклона конусов с помощью чего и можно отодвинуть отодвижные два конуса противоположных сторон каждого листа (неподвижных отсеков) на нужное расстояние. После набора бетоном в отсеке проектной отпускной прочности, отсеки раскрываются. И отовижные листы отсеков с жестко приваренными конусами отходя высвобождают подпружиненные конуса (за счет пружин) возвращаются в исходное положение, освобождая тем самым концы с высаженными головками проволочек из гнезд-упоров отодвижных конусов. После этого ребристые плиты свободно вынимаются из отсеков (даже не потребуется обрезать преднапрягаемую проволоку). Отформованные ребристые плиты получаются с двух сторон с гладкими готовыми поверхностями. В кассетах обычно от 8 до 12 отсеков, так что в кассете добрую половину можно переоснастить под выпуск ребристых плит перекрытия. При необходимости можно оборудовать специальной стенд-кондуктор, где на вынимаемые формовочные листы ККЛ обеспечивать через торцевые отодвижные конуса с помощью специальной установки непрерывное армирование высокопрочной проволокой. Тогда после снятия напряжения (при раскрытии отсека при отходе второго листа со стационарными жестко приваренными ответными конусами с проектным скосом) подпружиненные конуса первого листа возвращаются в исходное положение, высвобождая у каждого выступающего (за пределами формуемой ребристой плиты по торцам) конуса замкнутую петли из проволочки. С помощью пересечения данных петель двух смежных плит и пропуска между ними рабочей арматуры проектного диаметра и с последующим жестким омоноличиванием данных стыков возможно получить здания гарантированной надежности и долговечности. А если еще при сборке зданий в холодный период года, заложить при формовке в рабочие поверхности изолированный подогреваемый провод и за счет его создавать теплую постель в месте укладки в построечных условиях монолитного бетона с последующим утеплением и прогревом, то это будет эффективно работать не зависимо от времени года и погодных условий.

2022   #ЖБИ