Изготовление объемных блоков в строительстве

Характеристика объемных блоков

Использование таких элементов позволяет перенести в заводские условия до 75—80% всех процессов по возведению дома, снизить общую трудоемкость работ и повысить их качество. Кроме того, по сравнению с крупнопанельным в 10 и более раз сокращается число монтажных элементов на площадке и в 2 раза ускоряется строительство здания, поскольку монтаж его надземной части сводится к установке объемных блоков по слою раствора или на металлические закладные детали, их сварке и к незначительным послемонтажным работам.

Экономическая эффективность объемного домостроения зависит главным образом от снижения стоимости заводского изготовления блоков и особенно отделочных работ.

Объемные блоки могут быть монолитными и сборными, а по работе в конструкции здания — несущими и ненесущими. Производство монолитных блоков требует специального оборудования, но при наличии его они дешевле, менее трудоемки, чем сборные.

Для 9-этажных жилых зданий конструкция блока требует увеличения площади сечения несущих узлов, усиления верхних и нижних опорных узлов, а также применения марки бетона 300.

Монолитные блоки в основном армируют пространственным (свариваемым в кондукторе из плоских каркасов и сеток), устанавливаемым в собранном виде в форму.

Несущие монолитные блоки толщиной 4—5 см бывают обычно односдойные из тяжелого бетона или керамзитобетона марок : 100—150 и иногда марки 200 (в зависимости от этажности и ширины здания).

Ненесущие блоки — это однокомнатные элементы, опирающиеся на ригели несущего каркаса здания и санитарно-технические кабины, устанавливаемые на его перекрытия. Стены и потолочные панели этих элементов целесообразно монтировать из таких легких материалов, как водостойкий гипсобетон. Из цементного тяжелого или легкого железобетона следует изготовлять лишь несущие блоки, воспринимающие нагрузки не только от собственного веса и находящихся внутри них людей и предметов, но и от вышележащих конструкций.

Типы объемных блоков и схемы их изготовления

Наиболее характерными типами блоков являются следующие.

1. для 5 и 9-этажных домов, собираемых полностью из объемных блоков. Последние представляют собой железобетонный монолитный «колпак». Днище блока — ребристая железобетонная плита, на которой на заводе монтируют перегородки, полы и внутреннее оборудование, после чего она накрывается колпаком, прикрепляемым сваркой. Блоки опираются друг на друга по углам или по периметру стен. Такие блоки следует изготовлять на основе гибкой технологии в машинах ЦНИИЭП жилища, с формованием из жестких бетонных смесей по способу подвижного сердечника. Конструкция машин позволяет на одной формующей установке изготовлять блоки всех требуемых типоразмеров;
2. для домов такой же этажности, возводимых на просадочных грунтах, можно применять железобетонные монолитные блоки-колпаки с утолщенными вертикальными углами, опирающиеся друг на друга по четырем углам. Наружные стены блоков трехслоиные керамзитобетонные панели или панели с утеплителем из пенопласта Соединение панели с колпаком осуществляют на заводе,
3. объемные блоки краснодарского типа представляют собой лежащий стакан с одной не заполненной при формовании торцовой наружной стенкой. Они позволяют компоновать дома с простым ритмичным чередованием одинаковых помещении (общежития, гостиницы, здания в жарком климате) и вместо наружной стены устраивать легкие раздвижные перегородки. Недостатком таких блоков является сложность применения средств механизации при их заводской комплектации, имеющих в разрезе замкнутый контур, а заведение внутренних перегородок через специальные щели в потолке ухудшает звукоизоляцию между этажами. Кроме того, неудачное расположение санитарно-технических коммуникаций исключает возможность их монтажа и обслуживания изнутри квартиры;
4. для сельского строительства рациональны керамзитобетонные блоки типа «лежащий стакан» с ребристыми перекрытиями, ребрами по контуру стенок и максимальным весом до 8 т.

В блочно-панельных зданиях в объемных блоках размещают все наиболее трудоемкие и малогабаритные помещения (кухонно-санитарные узлы, лестницы, малые спальни), а крупные комнаты — в крупнопанельных конструкциях. При этом возможна так называемая свободная планировка квартир.

Блоки-лестницы формуют вместе с маршами и площадками (в монолитном варианте) или приваркой последних на заводе (в сборном варианте).

Изготовление монолитных объемных блоков

Объемные блоки обычно изготовляют путем поярусного или кассетного формования.

Первое осуществляется на машинах типа ФМ , разработанных ЦНИЭП лечебно-курортных зданий

Рис. 2. Конструктивная схема машины ФМ-5М:
1 — сердечник с откидывающимся внутрь верхним ярусом; 2 — наружные щиты; 3 — подкосы наружных щитов; 4 — подкосы верхнего яруса сердечника, снабженные гидравлическим приводом; 5 — щит потолка

При бетонировании нижнего яруса блока верхняя половина щитов сердечника машины откидывается внутрь на 30° и служит воронкой для укладки бетонной смеси подвижностью 16—18 см. После уплотнения смеси наружными вибраторами С-114, расположенными на каждой половине щита, верхняя половина щитов устанавливается в рабочее положение и производится укладка и уплотнение бетонной смеси верхнего яруса.

Прогрев осуществляется с помощью паровых рубашек наружных щитов. После отрыва щитов от блока сердечник выдвигается по рельсам. Управление — машинно-кнопочное, с пульта.

Изготовляют блоки в такой последовательности (рис. 3): подготовка формы и установка арматурного каркаса; бетонирование плиты пола; ввод сердечника в форму и бетонирование стен; установка потолочного щита, укладка арматурной сетки потолка и бетонирование потолочной плиты; тепловая обработка блока, извлечение сердечника из формы, продолжение тепловой обработки.

Рис. 3. Технологическая схема формования объемных элементов в формовочной машине ФМ-4:
1— Чистка и смазка формы, установка объемно-пространственного арматурного каркаса; 11 — ввод сердечника в форму, установка потолочного щита; 111 — формование объемного элемента; IV — термообработка изделия, вывод сердечника из формы; V — съем потолочного щита и объемного элемента; 1 — форма; 2 — гидропривод; 3 — арматурный каркас; 4 — траверса; 5 — сердечник; 6 — потолочный щит; 7 — бункер бетоноукладчика; 8 — объемный элемент; 9 — вибраторы; 10 — паропровод

Далее вводят сердечник во вторую форму с уложенной в плиту пола смесью и продолжают вести в этой форме в той же последовательности следующие операции; окончание тепловой обработки; съем потолочного щита в первой форме и распалубка блока; выемка блока из первой формы и подача его в зону укрупнительной сборки формовочного отделения.

Формование блоков на машинах типа ФМ и их тепловая обработка производятся в той же последовательности, за исключением установки потолочного щита, но сердечник находится в форме до полного окончания тепловой обработки.

После распалубки блоки остаются в теплом помещении на отделочном конвейере, что способствует получению бетоном прочности около 70% от проектной.
По окончании тепловой обработки и распалубки блоки мостовым краном подают в формовочное отделение на стендовые посты укрупнительной сборки. Сюда же поступают наружные однослойные стеновые панели толщиной 25 см из керамзитобетона марки 50, лестничные марши из тяжелого бетона марки 200 и перегородки толщиной 4 см из керамзитобетона марки 150, отформованные в кассетной норме. Панели, формуемые лицом вниз, с наружной стороны облицовывают различной керамической плиткой.

На стендовых постах укрупнительной сборки на блоки навешивают и приваривают к закладным деталям панели наружных стен, заделывают швы цементным раствором и затирают плиты пола быстросохнущим полимерным составом.

В блок-кухнях и блок-спальнях при формовании в плите потолка оставляют щели, через которые краном монтируют перегородки, образующие коридор. В блоках лестничной клетки, формуемых без пола и потолка, монтируют лестничные марши и площадки.

Собранный блок подают 15-тонным мостовым краном на самоходную тележку и доставляют на поточно-конвейерные линии отделочного отделения.

Рис. 4 План формовочного цеха.
1 — формовочное отделение; II — посты укрупнительной сборки объемных элементов; III — отделение отделочных работ; IV—бытовые помещения; V — подсобные помещения; VI — камера приточной вентиляции; VII — отделение сварки линолеума; VIII — помещение для санитарно-технических заготовок; IX — помещение для электротехнических заготовок; 1 — формовочные машины; 2 — пространственные арматурные каркасы; 3 — тележка для извлечения сердечника; 4 — объемные элементы; 5 — бетоноукладчик; 6 — лестничные марши и площадки; 7 — площадка для металлических ограждений; 8 — стеновые панели; 9 — линия отделки объемных блоков — кухонь, санузлов и лестничных клеток; 10 — линия отделки объемных блоков — жилых комнат со шкафами и без шкафов; 11 — рельсовый путь для траверсной тележки; 12 — самоходная траверсная тележка; 13 — обгонный путь для тележек.

На рис. 5 показан план цеха с постами укрупнительной сборки и поточно-конвейерными линиями отделки блоков.

Кассетное формование блоков типа «колпак» производят в машинах ТАГ-2 , имеющих цельный жесткий сердечник, являющийся внутренней опалубкой. Сердечник может опускаться и подниматься двумя 40-тонными домкратами, стенки ею имеют распалубочный уклон 1/200. Наружной опалубкой служат вертикальные щиты, отодвигаемые на 80 см двумя домкратами. Тепловая обработка может осуществляться с помощью ТЭН-ов. Установка управляется с пульта.

Технологический цикл работы состоит из следующих этапов:

1. подготовка машины к работе: чистка и смазка форм, установка закладных деталей, укладка утеплителей наружных стен, конопатка электрокоробок, установка «корыта» для распределения бетонной смеси в вертикальных стенках и сдвижка щитов;
2. укладка и уплотнение бетонной смеси с периодической вибрацией;
3. тепловая обработка: подъем температуры до 95° — 2 ч, изотермический прогрев при ней — 2 ч, выдержка без подачи тепла — 0,5 ч, остывание при открытых щитах — 0,5 ч.
4. распалубка при опускании сердечника гидродомкратом.