Конструкции ячеистых бетонов, применяемые в СССР

КОНСТРУКЦИИ ЯЧЕИСТЫХ БЕТОНОВ, ПРИМИНЯЕМЫЕ В ССОР
В Советском Союче ченстые беюпы применяются в жилых, общественных, промышленных и ссльскохозян сгвепных зданиях а виде несущих, самопесуших н пене сущих (навесных) элементов 01раждаюших конструкции.
В жилищном строительстве применяют следующие -тслия п элементы конструкций из ячеипых бетонон
цельные или составные панели о шорндпий разрокп на одну комнату длиной до 360 см с одним окопным или дверным проемом или па bc комнаты длиной к (00 см (т.вумя окопными пли (с) пни1 окопным п одним днерным проемами. Оба вида панелей имеют высоту, равную высоте этажа (до 300 см), п толщину, определяемую теплотехническим расчетом (от 24 до 40 см):
стеновые полупапели полосовой двухблочной разрезки,„ состоящие из простеночных элементов длиной до 180 см, высотой до 150 см и поясны.х длиной до 640 см, высотой до 140 см. Толщина этих панелей также составляет от 24 до 40 см;
стеновые крупные простеночные блоки двухрядной разрезки шириной до 140 см, высотой до 270 см и толщиной от 24 до 40 см;
стеновые крупные блоки чешрехрядпой разрезки шириной до И0 см, высотой до 00 гм и толщиной от 24 до 40 см;
стеновые мелкие блоки (камин) высотой до 30 см, длиной до Ь0 см и толщиной до 40 см;
однослойные плиты между-лажных перскры тий дли пой. чп П00 гм. ширину до 150 см и голшипой 24 см;
однослойные плиты чердачных покрытии с обычном арматурой п двухслойные шириной от 80 до 200 см, дли-no.f до Г 00 см п толщиной от 24 до 30 см с предваритель-1Н1 напря кемион стержневой и прополочной арматурой; однослойные плиты покрытий совмещенных бссчердач-пы крыш шириной до 200 см, длиной до 70 см и толщиной 01 30 до 38 см с веитп.шр) смымп про п a.wn.
В 1953. и Березниках был построен с использованием крупноразмерных ячеистобегоипых элементов мерный трехэтажный дом серии 439 с полосовой разрезкой я утих домов более индустриально, чем предыдущих, так как имеет меньше монтажных элементов п шпон. Однако в домах» тпх серий приходится окна и днерп устанавливать, шкреллять и отделывать па месте моптажл, чго снижает ппдустрпальпость строигсль-cnt. Особенно с.южпо ныпо.шяп.» тп работы г. зимнее время.
Более прогрессивны однорядные яченстобетонные стеновые панели высотой, равной высоте этажа, с полном заводском готовностью (см, рис. 43, в, г. д) во всех лих панелях окна и двери вставляют и панели окрашивают или офактурпваюг на заводе, а не при монтаже на месте строительства. Производство этн работ в заводских условиях вместо выполнения их на строительной площлдке представляет большое преимущество одиирлдпых ил-нелеп перед панелями полосовой разрезки. Однорядные панели делают цельными, составными со стыками в простенках п составными со стыками па уровне низа оконных проемов.
Цельные (песоставные) яченстобетонные панели одним пли двумя окопными проемами применяют в основном в типовых домах серии 464 и 468. Таких крупных цельных панелей для стен жилых зданий не знает ни одна зарубежная страна. Для их производства в СССР созданы и применяются автоклавы диаметром 3,6 м, каких нет за рубежом. Однако потребность в таких автоклавах ограничивает возможность повсеместного изготовления панелей, так как многие заводы ячеистого бетона их не имеют. Кроме того, коэффициент использования объема автоклавов при изготов (сипи цельных панелей, имеющих оконные и дверные проемы уменьшается В процессе изгогоьлення в панелях част появляются трещины. Технология их изготовления сложна. В цельных панелях приходится устанавливать повышенное количество арматурной стали. С их применением уменьшаются возможности разнообразия фасадов здании. Все что является существенными недостатками цельных.
Для изготовления элементов панелей не требуются автоклавы диаметром 3,6 м. Простеночные и поясные элементы можно изготовлять по резательной технологии или в кассетных формах и подвергать запариванию в автоклавах диаметром 2 м. При этом достигается более высокий коэффициент заполнения автоклавов. Вероятность появления технологических трещин снижается; сокращается расход стали па арматуру. Затраты труда на укрупнительную сборку (склеивание) панелей невелики и компенсируются указанными преимуществами.
Таким образом, более технологичными, трещино-стойкими, дешевыми и удобными для решения архитектурных задач крупнопанельного домостроения являются составные панели (рис. 46). При их применении легче обеспечить разнообразие фасадов зданий, т. е. улучшить архитектуру крупнопанельного строительства без значительного увеличения парка форм. Поэтому новые типовые жилые дома проектируются в настоящее время с вариантами наружных стен из составных ячеистобетон-пых панелей, имеющих заводской стык на уровне низа окон.
Целесообразность перехода на составные панели подтверждает также зарубежный опыт. В ФРГ, Польше, Чехословакии и особенно широко в Швеции уже практически в течение нескольких лет применяются составные панели с размерами на одно и два окна.
Первые составные панели из ячеистого бетона в степах жилых зданий были применены в СССР в 1964— 1965 гг. на строительстве экспериментального дома в Одессе [75]. Поясные и простеночные элементы панелей изготовлялись в кассетных формах высотой 1,5 м, длиной 6 м. Элементы панелей соединялись на силикатном клее без тяжей. Для того чтобы клеевые швы не работали на растяжение, пои подъеме панели и монтаже применена автоматическая прижимная траверса. За рубежом панели стягиваются вертикальными стальными тяжами, для пропуска которых в поясных и простеночных элементах просверливаются отверстия.Внутренние несущие стены из ячеистобетонных элементом применяю у пас очень редко. Только в отдельных зданиях во внутренних стенах были использованы ячеистобетпнпые панели шириной около 150 см, высотой около 300 г и, толщиной 16 или 24 гм и n мелкие ячеисто-бетонные камни. Однако внутренние степы из силикатного кирпича оказываются дешевле стен из ячеистобетон-ных камней. Поэтому ячеистые бетоны вряд ли будут широко использоваться для нзюговления элементов внутренних несущих стен. Возможно, что в дальнейшем п б д т применять в виде внутрпквафтирных (ненесу-щпх) перегородок, как это принят в зарубежных странах.
Гораздо более целесообразно применять ячеистые бетоны в покрытиях жилых зданий.
В СССР разработаны конструкции ячеистобетонных панелей для бесчердачных и чердачных покрытий (рис. 47). В бесчердачных плитах рекомендуется устройство вентилирующих каналов диаметром около 5 см, через которые предусмотрено удаление паров и влаги, накапливающихся в верхней части плиты. Это улучшает теплоизоляционные свойства покрытий и повышает долговечность конструкций. В чердачных плитах осушающие каналы не требуются, так как влага удаляется через поверхность плит благодаря пропстрнпаиию чердачного пространства.В чердачных плитах, изготовляемых на комбинате ЖБК № 2 в Москве, в нижней части укладывался слой обычного тяжелого бетона; расположенная в нем рабочая арматура — предварительно напряженная. Этот слой выполняет функцию пароизоляции и улучшает условия работы арматуры. Предварительное напряжение увеличивает жесткость плит, что позволяет сократить расход стали. Эта в целом рациональная конструкция имеет тот недостаток, что устройство плотного бетона усложняет процесс производства. Кроме того, плиты невозможно изготовлять с помощью резательных машин, как это делается почти на всех заводах в других странах. Более удобно осуществлять предварительное натяжение арматуры без устройства нижнего плотного бетонного слоя. Такие однородные преднапряженные плиты находятся в стадии разработки.Ячеистобетонные крыши жилых зданий дешевле железобетонных, имеющих тот или иной утеплитель, и ин-дустрналыгес (требуется гораздо меньше ручного труда па месте стронтсльстьа). Полому они должны найти в дальнейшем широкое применение.Производство и применение стеновых панелей из ячеистых бетонов для жилищного строительства регламентируется ГОСТ 11118—65 [26]. Согласно этому стандарту стеновые панели пз ячеистого бетона можно применять также и в зданиях общественного назначения: в школах, больницах, детских садах, яслях и т. п. Применение ячеистобетонных панелей в этих зданиях так же эффективно, как и в жилых.Крупные стеновые блоки двухрядной и четырехрядной разрезки применялись в домах с продольными нес} -щими стенами. В последнее время дома этой системы строятся реже, поэтому производство крупных блоков сокращается. Намечается рост производства мелких стеновых блоков (камней), стены из которых на 20—40% дешевле кирпичных и в 3—4 раза легче их [50]. Для расширения применения ячеистобетонных стеновых камней в 1969 г. выпущены Межреспубликанские технические условия на эти камни [55] и разрабатываются проекты малоэтажных зданий со стенами из них.
Для промышленных зданий в разное время были разработаны следующие конструкции из ячеистых бетонов:
однослойные и двухслойные стеновые панели длиной, как правило, 600 см, а в отдельных случаях 900 и 1200 см; высота панелей 120 и 180 еж, толщина от 20 до 30 см;
ребристые плиты покрытий с продольными ребрами из тяжелого бетона высотой 20 см с обычным армированием (КАП), с предварительно напряженной арматурой (КАПН), с продольными и поперечными ребрами из ячеистого бетона (ОКЛП); размер плит в плане 150Х XC00 см, толщина надреберной плоском яч чктобстонпоп плиты от 10 до 16 см (рис. 48, а);
плоские плиты покрытия размером в плане 150Х Х600 см, толщиной от 20 до 24 см следующих типов: ГКП — плоские однослойные крупноразмерные плиты с обычным армированием и ПНП — предварительно напряженные двухслойные плоские плиты с проволочной армат рой (рис. 48,6);
плоские однослойные мелкие плиты ччриной 50 см, длиной. 100 см и толщиной от 10 до 10 г и (рис. 48,о).
В промышленных зданиях наиболее эффективно применение ячеистых бетонов и наружных стчтах. Ячеисто-бепшпые стены промышленных зданий па 20—40 % дешевле и легче стен из других крупных панелей (например, из керамзптобетопа) [52].
Наиболее распространенным массовые типовым изделием для степ промышленных здании является ячеис-гобетомная панель длиной 600 см, высотой 120 или 180 см, толщиной 20, 24 и 30 см. Ячеистый бетон панелей имеет объемный вес 700 кг м3; в перспективе переход на объемный нес 000 и 550 кг м3. Такие панели (рис. 48, г) пнотопляют па многих заводах довольно в большом количестве— более 2 млн. м2 в год. Их применение дает большой экономический эффект.
Эти панели более нидустриалыгы, чем стеновые панели шириной ПО см, выпускаемые па многих зарубежных заводах фирм «Сипорскс», «Итоиг», «Дюрокс» и др. Стены из панелей шириной 120 см собирают быстрее, они имеют в два раза меньше швов и дешевле стоят. Поэтому Неновые панели шириной 120 см найдут в будущем широкое применение
Еще более пндустрпальны 12-мстровыс ячеистобетон-иые стеновые напели (рис 48,д). Они особенно нужны ли строительства дапип. в которых колонны в продольных степах располагаются с шагом 12 ; (например, стены машинных.. oB и котельных электростанций).
Стеновые панели промышленных зданий ранее изготовляли с наружным слоем толщиной 2,5--4 см из плотного бетона, иногда из поризованного (аэрированного) бетона объемного веса около 1200 кг м3, чаще всего их делают однослойными. В последнем случае отделку производят после автоклавной обработки на заводе или на месте строительства после монтажа.В зданиях с влажным режимом помещении слой плотного бетона толщиной 2,5—7 см устраивают с внутренней стороны стен.Панели прикрепляют к колоннам с помощью гибких связей (болтов) или путем приварки закладных деталей,предусматриваемых в напелях п и колоннах. В первом случае стеновые панели имеют некоюрую возможность свободно перемещаться в вертикальном направлении относительно колонн; внизу они опираются па рандбалки. Такие стены называют самонесущими. Они воспринимают нагрузку от собственного веса стен и ветра. Во втором случае намели начинают наносными (пспссущнми), так как каждмо панель прикрои. sno п, колоннах независимо n pym.v Такая панель воспринимает нагрузку только O собственного носа. Протволо1во и применение столовых панелей промышленных здании регламентируется ГОСТ 11690— 66 [27].
В покрытиях промышленных здании, начиная с 1953 г. стали применяться ребристые ячеистобс гэнные крупноразмерные плиты (см. рис. 48, а) вместо мелких (рис. 48, в). Крупноразмерные плиты имеют размеры в плане 160X600 см. Ребра плит делают из обычного тяжелого бетона. Верхняя часть этих плит (полка) имеет толщину 10—10 см. Плиты другого типа плоскье, однородные, выполняются целиком из ячеистого бетона. Толщина их 24—30 см.
В последнее время в ребристых плигах применяется предварительное натяжение основной рабочей арматуры, расположенной в продольных ребрах. Это позволяет увеличить жесткость плит и снизить расход стали. Производство и применение ребристых ячеистобетонных плит регламентируется ГОСТ 7741—66 [28].
На ребристые плиты расходуется меньше бетона и стали, чем па плоские. Однако стоимость плоских плит меньше, так как они лучше заполняют автоклавы, чем ребристые. Кроме того, необходимо учитывать, что ребристые плиты невозможно изготовлять с помощью резательных машин. Таким образом плоские ячеистобетонные плиты покрытий производственных зданий являются более перспективными, чем ребристые.
В общественных зданиях изделия из ячеистых бетонов применяются сравнительно педазно. Для строительства школ, больниц, детских садов, клубов, магазинов п т. д. используют стеновые блоки, олоки-полупанели и плиты покрытии, аналогичные применяемым в жилищном и промышленном строительстве. Строительство общественных зданий ведут в соответствии с комплексными типовыми сериями 1-4 (57, 1-468, 1-335 и др.
Изделия из различных видов ячеистого бетона в последние годы начали применять и в сел ьско хоз я й-с т в о и п о м р о п т о л ь с т в о для с ген п покрытий жилых, а также производственных зданий.В сельском строительстве, так же и в городском, могут применяться крупные панели с размерами на одно млн два окна, полупапели полосовой разрезки, крупные и мелкие блоки (камин). Однако крупные напели применяются реже, гак как для их перевозки нужны специальные намелено ш. а для монтажа — мошпые крапы.Из-за дальности перевозки и строительства на селе преимущественно малоэтажных зданий более удобно применять стены полосовой резрезки (рис. 49), а для индивидуального строительства мелкие стеновые блоки (камин).
В производственных сельскохозяйственных зданиях (главным образом животноводческих), имеющих большую влажность и содержащих некоторые химически агрессивные газы, степы п покрытия из ячеистых бетонов (так же, как и нз легких бетонов) должны иметь на внутренних поверхностях специальную иароизоляцпю (слой тяжелого бетона, масляная, эмалевая плн лаковая окраска). В отдельных случаях имеются примеры нормальной эксплуатации стен из ячеистого бетона и без нанесения пароизоляцин. Так, вполне успешно применяются однослойные панели из сланцезольного газобетона (газокукермнта) в Эстонии. В перспективе возможно применение в животноводческих зданиях однослойных конструкции пз гидрофобизированного ячеистого бетона, который благодаря вводимым добавкам приобретает водоотталкивающие свойства.