Железобетонные монолитные перекрытия нередко устраивают в каменных зданиях. При строительстве частных домов их применяют даже чаще, чем сборные из плит. Несмотря на кажущуюся трудоемкость, монолитное перекрытие вполне возможно сделать своими руками. Ниже я изложу пошаговую инструкцию по изготовлению на примере перекрытия этажа своего дома.
Что представляет собой монолитное перекрытие
Этот элемент изготавливают из бетона и арматурной стали, свойства которых используются таким образом, что в результате получается очень прочная и надежная конструкция.
Как работают материалы в перекрытии
Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения бетонной смеси. А ее в свою очередь, изготавливают из крупного и мелкого заполнителей, скрепляемых цементным вяжущим. Бетон обладает высокой прочностью и может выдерживать большие сжимающие нагрузки. Расчетное сопротивление 1 кв. см бетона — от 100 до 1000 кг в зависимости от класса материала.
Но, в отличие от фундамента или стен, перекрытие воспринимает как сжимающие, так и растягивающие напряжения. Происходит так потому, что элемент этот опирается не всей площадью, а только краями. Средняя же часть свободно висит. При этом верхняя часть сечения сжимается, а нижняя растягивается, так как под своим весом и весом полезной нагрузки перекрытие стремится прогнуться вниз.
А растягивающие нагрузки даже небольшой величины способны разрушить бетон. Поэтому в нижней части сечения устанавливают стальные стержни из арматурной стали. Прочность их очень велика. Всего один пруток арматуры диаметром 12 мм способен выдерживать растягивающую нагрузку величиной более 4 тонн.
Преимущества и недостатки
В отличие от других видов, у такого перекрытия много преимуществ:
- монолитное перекрытие можно применять в здании, имеющем любую конфигурацию в плане, в отличие от перекрытия из плит, которыми можно перекрыть только прямоугольные проемы;
- прочность позволяет разместить на поверхности оборудование и полезную нагрузку с большим весом, а также устанавливать перегородки из кирпича и бетонных блоков;
- по огнестойкости такая конструкция предпочтительнее, чем металлическое или деревянное перекрытие;
- бетон практически не подвержен биологическому разрушению, поэтому перекрытию не опасна влажность, деятельность насекомых-вредителей, очень высокие или низкие температуры;
- монолитную конструкцию небольших размеров, в отличие от сборной, можно изготовить на месте совершенно самостоятельно, ведь для работы не потребуются грузоподъемные механизмы.
Недостатки у монолитного перекрытия тоже есть, но при строительстве частного дома они несущественны, так как объемы работ невысоки по сравнению с промышленным. К минусам можно отнести:
- материалоемкость и больший вес по сравнению со сборными перекрытиями из железобетонных пустотных плит;
- монолитное перекрытие неприменимо в домах из древесных материалов;
- изготовление перекрытия занимает достаточно много времени, затрачиваемого на подготовительные работы — установку и последующее снятие опалубки, устройство армокаркаса;
- пролет, перекрываемый монолитным перекрытием, ограничен 6 метрами, иначе необходимо использовать предварительно напряженную арматуру, что в условиях строительной площадки невозможно;
- монолитное перекрытие верхнего этажа необходимо утеплять, так как теплопроводность железобетона очень высока.
Но, взвесив все плюсы и минусы и учитывая свойства материалов, можно принять решение об устройстве перекрытия, практически не ограничивая свои фантазии.
Расчет перекрытия
Расчет железобетонных конструкций в строительстве производится в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции. Но в частном строительстве все положения этого документа не применяются. Обычно нагрузки, которые предстоит воспринимать перекрытиям в индивидуальном доме, не идут ни в какое сравнение с теми, на которые рассчитаны конструкции многоквартирных домов, промышленных зданий и инженерных сооружений. Поэтому нет смысла «лезть в дебри», можно произвести расчет по упрощенной методике, описанной в видеоролике.
Автор вполне доходчиво пояснил, как это сделать. Мне, во всяком случае, было все понятно. А главное – методика соответствует требованиям СНиП и применима к большинству перекрытий, изготавливаемых для частных домов.
Назначив толщину перекрытия и определив, сколько и какой арматуры необходимо для устройства, можно приступать к опалубочным работам.
Опалубка
Чтобы сформировать полужидкую бетонную смесь в будущее перекрытие, необходимо изготовить опалубку. Купить опалубку инвентарную для перекрытия могут позволить себе только строительные организации. Для частного застройщика эти траты совершенно неприемлемы, поэтому для перекрытия изготавливалась опалубка своими руками.
Для уменьшения стоимости перекрытия, опалубку можно сделать переставной, заливая отдельные участки перекрытия, а после отвердения бетона переставлять ее на новый участок. Но этот процесс очень долгий, так как снятие опалубки рекомендуется производить примерно через неделю, когда бетон наберет 50% прочности.
Ускорить процесс поможет несъемная опалубка из профилированных стальных листов, уложенная на прогоны из металлических или деревянных балок. Но, при большой площади, листов потребуется много, а стоимость их придется включить в стоимость перекрытия, так как снять их будет практически невозможно.
Для строящегося дома было решено, как сделать опалубку недорогой, и в то же время, не затянуть процесс устройства перекрытия:
- для прогонов опалубки, установленных с шагом 500-600 мм, использовалась обрезная доска 200 х 50 мм, которая позже применена для устройства стропил двускатной кровли;
- стойки для прогонов были изготовлены из бруска 100 х 50 мм, впоследствии я его использовал для устройства обрешетки под кровлю из металлочерепицы;
- настил изготовлен из досок 150 х 25 мм, которые были надежно укрыты плотным листовым полиэтиленом, оставшимся от упаковки газобетоннных блоков, впоследствии доски использовал для устройства верхнего перекрытия в некоторых помещениях мансарды.
Так как необходимо было перекрыть пролет 9 400 мм, еще на стадии проектирования было решено в середине пролета одновременно с перекрытием залить железобетонную балку, лежащую на двух колоннах. Несъемной опалубкой для балки послужили два швеллера высотой 200 мм, добавившие ей прочности. В результате получились два пролета по 4 600 мм, опалубка перекрытий раздельная, с общим армированием.
Скреплять стойки и прогоны необходимо металлическими соединительными пластинами на саморезах.
Если применять гвозди, снятие опалубки будут очень затруднено. Настил же, напротив, пришивается гвоздями 60 мм, так как они обеспечат необходимые перемещения досок при заливке, если последние будут неплотно прижаты к прогонам.
После устройства настила монтируются вертикальные детали опалубки, состоящие из готовых щитов, ширина которых примерно на 100 мм больше толщины перекрытия. Их просто можно прикрутить к стенам саморезами. Эти элементы должны удерживать бетонную смесь от растекания. Вдоль вертикальных щитов впоследствии устанавливаются листы экструдированного пенополистирола. Они послужат утеплением для торцов перекрытия.
Продолжительность этого этапа оказалась невелика, так как я использовал щиты, применявшиеся еще при устройстве ленточного фундамента и перекрытия первого этажа.
Будущие проемы для шахт вентиляционных каналов, а также для лестничного марша необходимо тщательно разметить и ограничить вертикальными элементами опалубки, изготовленными из брусков 100 х 50 мм.
Настил я накрыл полиэтиленом, который прикрепил к доскам при помощи строительного степлера. Стыки проклеил канцелярской клейкой лентой. Укрывать доски нужно тщательно по двум причинам:
- чтобы не допустить потерю воды и изменение водоцементного отношения бетонной смеси;
- с целью сохранить доски настила чистыми и пригодными к дальнейшему использованию.
Вентиляционные каналы, выполненные в несущей стене, я огородил коробами из досок и брусков. Монтажной пеной были заполнены все щели и неплотности.
Устройство опалубки заняло пять полных дней, при этом почти все работы я производил сам. Иногда мне требовалась помощь старшего сына.
Армирование
Армирование осуществляется стержнями арматуры, с шагом, значение которого не более полученного по расчету. В местах устройства перегородок я устанавливал дополнительные стержни.
Первый этап армирования заключается в создании армопояса по всем несущим стенам, а также по периметру перекрытия. Выполняется он из стержней диаметром 14 мм.
Соединять арматуру между собой сваркой не допускается, потому что при нагреве она теряет свою прочность. Стержни необходимо соединять внахлест, стягивая их вязальной проволокой. Величина нахлеста должна составлять не менее 40 величин диаметра арматуры.
Для упрощения процесса в горизонтальной поверхности стены я засверлил глухие отверстия, в которые вставил отрезки арматуры диаметром 8 мм. Они одновременно являются и поперечной (конструктивной) арматурой для армопояса. К ним я прикрепил несущие стержни.
Рабочая арматура укладывается на настил после того, как он накрыт полиэтиленом. Если возникает необходимость удлиннения стержней, то состыковка их должна происходить вразбежку, не допуская двух стыков рядом.
При устройстве армокаркаса необходимо обеспечить зазор между арматурой и плоскостью будущего перекрытия не менее 25 мм для создания впоследствии защитного слоя бетона. Он не допустит контакт арматуры с воздухом и последующую ее коррозию.
Для устройства зазора применяются специальные пластиковые кронштейны для арматуры, которые остаются в бетоне после его твердения. Их можно установить уже после того, как продольные несущие стержни связаны с поперечной конструктивной арматурой.
По краям будущих проемов необходимо обеспечить армирование не только нижнего, но и верхнего слоя бетона.
На заключительном этапе армирования необходимо жестко закрепить вертикальные элементы опалубки вязальной проволокой к готовому армокаркасу, закрыть вентиляционные каналы пленкой, чтобы в них не попала бетонная смесь, а также установить на опалубке гильзы из пластиковых труб в местах, где через перекрытие будут проходить трубы отопления, водопровода и канализации. Это все видно на следующем фото.
Арматурные работы заняли у меня около двух недель. Немного, если учитывать, что делал я это все в совбодное от основной работы время.
Бетонирование
Самостоятельное приготовление бетона оправдано, если объем работ невелик. Уже при требуемом количестве бетонной смеси более 1 куб. м, выгоднее ее купить на заводе, потому что розничные цены на составные ее части очень сильно отличаются от цен, по которым покупает их завод. А некоторые заводы имеют свои карьеры с песком и щебнем, а нередко и цемент производят сами.
Уже при количестве 10-12 куб. м и более, заводской бетон даже с доставкой и использованием арендного бетононасоса окажется дешевле, чем стоимость самостоятельно приготовленного бетона. Если же перекрытие находится высоко, то выбор в пользу бетононасоса и готового бетона очевиден.
При укладке бетона необходимо постоянно производить уплотнение смеси для того, чтобы удалить из нее воздух. Присутствуя в смеси, он уменьшит прочность бетона. При устройстве перекрытия частного дома вполне подойдет ручной вибратор с приводом длиной 1 м.
После укладки и выравнивания поверхности бетонной смеси, необходимо обеспечить уход за ней в течение первой недели. В этот период не допускается пересушивание конструкции вследствие высоких температур, ветра. Рекомендуется укрыть всю поверхность паронепроницаемой пленкой из полиэтилена, а в жаркие дни тщательно поливать перекрытие.
Бетонирование перекрытия объемом 22 куб. м произведено в течение полутора часов с использованием бетононасоса и двух работников (мне помогал старший сын).
Правильный расчет и соблюдение технологии позволят своими руками изготовить прочное, надежное перекрытие, способное нести очень большую нагрузку. Испытания перекрытия первого этажа, сделанного методом, описанным выше для перекрытия второго этажа, подтвердили это. Вес стоящих 27 поддонов с газобетонными блоками составляет около 25 тонн!
Если статья оказалась вам полезной, сообщите о ней друзьям и знакомым, воспользовавшись кнопками социальных сетей. Делитесь знаниями и опытом, а люди будут вам благодарны. Подписывайтесь на блог, чтобы получать уведомления о новостях и выходе новых публикаций. Будет интересно!
Возможно, вам интересны другие статьи из рубрики
