Системы несъемной опалубки
Несъемные опалубочные системы — одно из полезнейших изобретений строительной отрасли второй половины XX столетия. Во-многом оно было продиктовано необходимость как можно скорее решить тяжкую проблему отсутствия жилья в послевоенных Европе и СССР, а также его недостаточности в США.
Вопросами несъемной опалубки в 50-х гг. прошлого века практически одновременно занимались специалисты строительного направления в разных странах мира. Так, в Австрии разработали несъемную опалубку из щепоцементных плит — строительную систему VELOХ (в Австрии ее производит фирма VELOX WERK GmbH). В Германии был получен полистирол, который позже применили в строительстве в США. Затем в Швейцарии была изобретена прессованная цементная плита с минерализованной деревянной стружкой. Потом в США и Канаде появилась очень похожая на нее теплоизоляционная бетонная форма (ТБФ) из пеностирола.
Во Франции к несъемной опалубке, можно считать, пришли в процессе переориентации индустрии домостроения с панельной технологии на каркасную, завоевавшую к началу 90-х гг. лидирующие позиции. В России примерно в это же время стали шире использовать сборно-монолитный каркас. Общность подходов в решении многих проблем в жилищном строительстве Франции и России проявилась и в применении в нашей стране технологии каркасного домостроения с присутствием плиты — несъемной опалубки (или «пустотки» — пустотного настила).
О некоторых системах несъемной опалубки, разработанных в различных странах, эпизодах из истории их появления, основных технических параметрах нашему корреспонденту рассказал О. С. КОЛИЕВ, генеральный директор ООО «Прогрессивные строительные технологии».
— Уважаемый Олег Сергович, расскажите, пожалуйста, о тех опалубочных системах, которые в наибольшей степени знакомы Вам и заинтересовали с точки зрения их применения.
— В настоящее время в США и Канаде очень распространена несъемная полистирольная опалубка. Растущая в последние годы в Северной Америке популярность применения этой системы обусловлена многими причинами. Более точно технологию так называемой несъемной полистирольной опалубки для монтажа зданий и сооружений можно определить как технологию монолитно-бетонного строительства с повышенными тепловыми характеристиками стен и перекрытий, достигаемых уже в момент их возведения. В этом смысле системы несъемной опалубки являются альтернативной технологией другим системам такого рода. Например, системе строительных блоков из легких бетонов с повышенными тепловыми характеристиками (ag-gregate concrete block), или теплоизоляции стен с воздушной прослойкой (cavity wall), заполняемой различными теплоизоляционными материалами, или различного рода сэндвич-панелями (SIP), не говоря уже о традиционных технологиях.
Реализация в концепции монтажа зданий и сооружений монолитным способом с использованием в качестве несъемной опалубки полистирольных форм различной конфигурации сопровождается дополнительными положительными эффектами. Последние и являются причиной ее растущей привлекательности как для потребителей, так и для строителей, архитекторов и дизайнеров. Теплоизоляционный и одновременно энергосберегающий аспект этой технологии является основным. Это находит отражение прежде всего в самом англоязычном названии технологии — Insu-lating Concrete Form (ICF), что можно перевести «как теплоизоляционная бетонная форма» (ТБФ).
— Специалистам строительной отрасли, читающим наш журнал, было бы интересно получить некоторые сведения об истории применения технологии тепло-изоляционной бетонной формы.
— История применения систем ТБФ насчитывает более 25 лет. Все еще идет спор, с какого времени начинать отсчет и, собственно, кого считать родоначальником этой технологии. Экструдированный пенополистирол был изобретен фирмой Dow Chemical Co. в 1940 г. Технология получения пенополистирола методом горячего формирования была разработана в начале 50-х гг. в Западной Германии и в 1954 г. применена в США. С тех пор началось использование пенополистирола в строительстве в качестве формы для получения несложных архитектурных бетонных форм. Но надо заметить, что поиск новых и значительно более дешевых строительных материалов с повышенными, по сравнению с существующими, теплоизоляционными свойствами начался раньше — сразу же после окончания Второй мировой войны. Материалом, в наибольшей степени напоминающим сегодняшние ТБФ, считается изобретенная в Швейцарии прессованная цементная плита фирмы «Дурисол» (Durisol) с минерализированной деревянной стружкой. В расширенной классификации ТБФ пенополистирол в качестве теплоизоляционного элемента вовсе не обязателен. Он просто наиболее часто применяется.
Таким образом, ТБФ является одной из нескольких существующих сегодня технологий возведения фундаментов, стен и перекрытий зданий с заданными теплоизоляционными параметрами. Всплеск интереса к технологии несъемной опалубки с применением пенополистирола в Северной Америке и других странах мира в последние годы привел к быстрому росту количества фирм, занимающихся ее разработкой и развитием. Сегодня только в США и Канаде работает более семидесяти фирм, производящих несколько десятков торговых марок таких систем. После непродолжительного наблюдения за первопроходцами к разработке и производству таких систем приступили также некоторые гиганты строительной индустрии США. С помощью данной технологии в США в 1994 г. возведено 1100 жилых домов, т. е. 0,1 % всех новопостроенных жилых домов. В 2001 г. таким образом предусматривалось построить уже около 68 000 домов, т. е. 7 %.
О преимуществах системы несъемной опалубки и основных характеристиках пенополистирола как строительного материала строительная пресса уже писала, в том числе на примере уже нашедшей применение в России системы ААБ, лицензионной версии системы с торговой маркой BLUE MAXX канадской фирмы ААВ Building Sys-tem Inc.
— Что же представляет собой система ТБФ? Расскажите о ней в наиболее общих чертах.
— В наиболее общем виде предлагаемые системы состоят, как правило, из набора пенополистирольных блоков различных размеров и форм, набора перемычек-соединителей (как правило, полипропиленовых, хотя встречаются также и металлические) для соединения пенополистирольных блоков в форму несъемной опалубки, набора (необязательно) строительных лесов и крепежей для правильной установки опалубки, набора инструментов для обработки возведенных стен и перекрытий при проведении электрических, сантехнических, канализационных и отделочных работ. Несъемная опалубка из пенополистирола быстро монтируется. На перемычки в опалубке укладывается арматура (если необходимо), которая обеспечивает необходимую прочность, затем заливается бетон. Кстати, разработка специализированных наборов строительных лесов, крепежей и инструментов, предназначенных именно для этих систем, является еще одним подтверждением их перспективности.
— Пожалуйста, расскажите об отличиях в системах ТБФ.
— Системы несъемной опалубки различают между собой прежде всего по двум критериям: по форме пенополистирола и по форме, приобретаемой бетоном внутри опалубки. Пенополистирол может выступать в форме панелей (panel), досок (plank) или блоков (block). Определения складывались по аналогии с применяемыми в строительстве материалами — плитами ДСП, продольными досками и блоками из легких бетонов с их характерными стандартными размерами.
Внутренняя сторона пенополистирольных форм может быть гладкой или профилированной, в результате чего застывший бетон может приобретать следующие формы: сплошную гладкую (flat), вафельной решетки (waffle grid), решетки с проемами (screen grid — эти проемы похожи по форме на телевизионный экран), столбов и перекладин (post-and-beain).
Приведенная классификация является расширенной, ибо включает гибридные формы, которые но некоторым признакам принадлежат к другим категориям строительных материалов. Это вызвано тем, что из самого определения форм следует: главным критерием зачисления в ТБФ является место приобретения бетонной смесью формы стены (или ее части) — заливка на строительной площадке (cast-in-place wall), а затем уже теплоизоляционные свойства материала. Поэтому кроме «классических» форм, состоящих из комплекта двух полистирольных элементов и (что необязательно) набора соединителей, можно встретить изделия, изготовленные в виде блоков или панелей, являющихся смесью нескольких компонентов со схожими с пенополистиролом тепловыми параметрами.
— Олег Сергович, что еще, на Ваш взгляд, интересного и полезного можно сообщить специалистам о системе ТБФ?
— Что касается самого полистирола, здесь следует обратить внимание на существующую путаницу в терминологии, используемой производителями систем и, порой, прессой. В большинстве рекламно-информационных материалов, а также и в технических описаниях изделий, полистирольные формы определяются как EPS (expanded polystyrene), а русскоязычном варианте — как вспененный полистирол. К качестве второго вида (правда, значительно реже) выступает экструдированный пенополистирол XPS (extruded polystyrene). При этом вспененный пенополистирол EPS противопоставляют экструдировипному XPS. Исходя из существа применяемых методов получения твердой вспененной полистирольной пены, американское общество пластмассовой промышленности и общество инженеров отопительной, холодильной и кондиционерной техники предложили следующую классификацию: вспененный экструдированный пенополистирол XEPS (extruded expanded polystyrene) и поперечный фасонный (формированный) пенополистирол — MEPS (molded expanded polystyrene). Вспененный полистирол, используемый при изготовлении несъемной опалубки, может быть изготовлен двумя методами: методом экструзии (формирования выдавливанием) и методом формирования путем отливки (molding). В каждом из двух методов полученные пенополистирольные формы будут иметь различную клеточную структуру с различными термическими и механическими характеристиками и водонепроницаемостью.
Из-за особенностей требуемых форм и технических возможностей их получения, листовой (flat) пенополистирол доступен как в форме MEPS, так и XEPS. Но сплошные пенополистирольные блоки (фасонный пенополистирол) могут быть произведены только как MEPS. При оценке конкретных систем следует учитывать, что экструдированный пенополистирол имеет лучшие (при прочих равных условиях) технические характеристики, зато фасонный характеризует низкий коэффициент цены на единицу теплопроводности. Существует несколько категорий одного и второго вида пенополистирола, отличающихся техническими характеристиками. В случае рассмотрения предложений американских компаний следует руководствоваться промышленным стандартом ASTM С 578-95, в котором содержится типология производимых пенополистиролов.
На ежегодной выставке World of Concrete,которая проходила с 21 по 24 февраля этого года в городе Орландо, штат Флорида, приняло участие 36 производителей систем ТБФ. Из них в качестве изоляционного материала 27 применяли фасонный (MEPS) пенополистирол, 5 — пенополи-уретан, 2 — листовой (XEPS) пенополистирол и 2 — композитный материал, являющийся их изобретением. Эта группа компаний представляет около 85% рынка ICF США и Канады.
— О каких системах несъемной опалубки другого характера Вы считаете интересным рассказать? Конечно, наибольший интерес вызывают технологии, применяющиеся в России.
— Можно назвать строительную систему «ТеРеМ», являющуюся полностью российской торговой маркой. Это опалубочная структура, образованная на основе пенополистирола и пеностекла. Пеностекло как экологически чистый пожаробезопасный материал применяется в качестве опалубки внутренней части помещений впервые в мире. Система предназначена для использования в качестве постоянной изолирующей опалубки при возведении бетонных и железобетонных стен толщиной 160 мм с возможностью увеличения как толщины стен, так и толщины изолирующего слоя.По завершении сборки опалубки стен или ее частей выполняется укладка и крепление арматуры, после чего в полость опалубки заливается бетон. После набора бетоном проектной прочности монолитный железобетон образует несущую основу стены, а опалубочные блоки начинают выполнять функцию тепло- и звукоизоляции. Возможно применение неавтоклавного пенобетона в сочетании с металлокаркасом. Завершает процесс изготовления стены наружная отделка, выполняемая из любых современных пожаробезопасных материалов, наносимых либо закрепляемых на наружных поверхностях строительных блоков. Элементы, составляющие базовый блок, монтируются непосредственно на строительной площадке. Особая форма связок позволяет при необходимости увеличивать толщину монолитно-бетонного слоя и/или термоизолирующего слоя пенополистирола (например, для районов севера внешний термоизолирующий слой может быть увеличен на величину, кратную 60 мм). Форма связок позволяет технологично производить монтаж внешнего и внутреннего облицовочного слоев, а также размещать между слоями термоизоляции дополнительные огнестойкие и мембранные материалы в случае необходимости. В настоящий момент в строительстве различных стран мира применяется более 50 подобных строительных систем.
В России также применяют технологию монолитного строительства в несъемной опалубке из щепоцементных плит «ВЕЛОКС» (VELOX). Она состоит из двух древесно-цементных плит размером 2000x500х35 мм, скрепленных между собой металлическими стяжками. Типовая опалубка фундаментов, стен, перекрытий из щепоцементных плит «ВЕЛОКС» выставляется вручную и заполняется бетоном. Не требуется особых профессиональных навыков и опыта работы. На готовый фундамент с помощью металлических стяжек и гвоздей вручную выставляется опалубка стен и по поясам заполняется бетоном. Затем вручную формируются и перекрытия: на временные стойки и балки из обрезной доски укладываются пустотные короба или плиты. Конструкция армируется. В завершение вся конструкция заполняется бетоном, и этаж готов. Когда верхние этажи еще возводятся, на стройке начинают работать монтажники инженерных коммуникаций. Все магистральные коммуникации могут прокладываться скрыто: в коробах в толще бетона. Внутриквартирная электропроводка прокладывается в бороздах, которые фрезеруются во внутренней опалубке. Готовое здание снаружи штукатурится тонким слоем цементно-известкового раствора или отделывается различными фасадными плитами, сайдингом, алюминиевой рейкой или просто окрашивается. Внутри можно применять любые отделочные материалы. Данная несъемная опалубка применяется как в новом строительстве, так и при реконструкции и капитальном ремонте старого жилого фонда.
Интересное применение нашла несъемная опалубка сборно-монолитного каркасного домостроения (СМКД). Конструктивно сборно-монолитный каркас состоит из трех основных железобетонных элементов: колонна, ригель, плита несъемная опалубка (или «пустотка») с замоноличиванием узлов и отсутствием сварочных работ на стройплощадке.
Действительно, по результатам расчета в каждом конкретном случае в него могут включаться диафрагмы, связи жесткости и конструкции наружных стен. Параметры плит перекрытия (плиты — несъемной опалубки) следующие: толщина — от 6 см; длина — до 7 м и до 9 м с ребром жесткости; ширина — до 2,5 м; марка бетона — 400 кг/кв. см; армирование — напрягаемая арматура из проволоки 5 мм класса Вр-1. Верхняя поверхность плиты при формовании подвергается специальному рифлению для создания шероховатости, необходимой для сцепления с бетоном намоноличиваемого слоя.
| Автор: по материалам редакции Дата: 30.03.2006 Журнал Стройпрофиль 2-06 Рубрика: монолитное домостроение. опалубочные системы Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |