Монолитное бетонное перекрытие своими руками

Заливка монолитного междуэтажного перекрытия — не самый простой, но действительно универсальный и проверенный временем метод. В этой статье мы расскажем об основных конструкционных особенностях и этапах устройства перекрытия, а также видах опалубки, в том числе и несъемной.
Типология зданий и сфера применения
Основной сферой применения монолитных перекрытий являются здания с несущими стенами из кирпича, блочной кладки или бетонных панелей, а также купольные дома. Требования к монолитности перекрытия могут быть обусловлены:
нестандартным планом здания;
необходимостью существенно увеличить несущую способность перекрытия;
повышенными требованиями к гидро- и шумоизоляции;
необходимостью обеспечить свободную планировку;
сокращением расходов на внутреннюю отделку.
Заливка производится, как правило, после окончания возведения стен первого этажа. Однако возможны варианты заливки монолитных перекрытий уже в зданиях с кровлей, если того требуют погодные или иные условия. В таком случае на кладке нижнего этажа монтируют двутавровые балки и по периметру несущих стен заливают венец на высоту перекрытия. Также, для усиления механических связей, с внутренней стороны венца выпускают на 40–50 см закладную арматуру. Ее суммарное сечение не может быть меньше 0,4% от сечения продольного среза венца.
Проектные расчеты несущей конструкции
При выборе длины пролета следует соотносить ее к толщине плиты как 30:1. Однако при самостоятельном проектировании делать перекрытие толще 400 мм практически нет смысла, так как несущая способность конструкции повышается вместе с ее собственным весом и статическими напряжениями. Поэтому допустимая нагрузка на самодельные перекрытия редко превышает 1500–2000 кг/м2.
Ситуация может быть исправлена включением в несущую конструкцию двутавровых стальных балок, уложенных на выровненную бетоном поверхность кладки несущих стен. Другой способ увеличить длину пролета при сохранении относительной свободы планировки — опереть перекрытие на колонны. При толщине монолитной конструкции до 400 мм и длине пролета в четырех направлениях от колонн до 12 метров площадь сечения опоры составляет 1–1,35 м2, при условии что сечение закладной арматуры в колонне не менее 1,4%.
Расчет армирования монолитной плиты
В общем случае толщина плиты определяется количеством армирующей стали, которая в нее заложена. Плотность армирования, в свою очередь, зависит от предельной допустимой нагрузки и устойчивости к трещинообразованию. Избегая частных случаев, можно привести общий пример конструкции, демонстрирующей полное соответствие нормативным требованиям при достаточно высоком запасе прочности.
В частном строительстве железобетон укрепляют арматурой с периодическим профилем класса А400, он же А-III.
Диаметр прутьев в плитах толщиной:
до 150 мм — не менее 10–12 мм;
от 150 до 250 мм — не менее 12–14 мм;
от 250 до 400 мм — не менее 14–16 мм.
Арматуру укладывают двумя сетками с размером ячеи 120–160 мм, толщина защитного слоя бетона от краев плиты — не менее 80–120 мм, а сверху и снизу не менее 40 мм. Направление укладки четырех рядов арматуры, начиная с нижнего: вдоль, поперек, поперек, вдоль. Для перевязки используется оцинкованная проволока толщиной не менее 2 мм.
Монтаж опалубки разных типов
Опалубка должна выдерживать нагрузку в 500–1100 кг/м2, включая динамическое воздействие падающего бетона. Для создания плоскости опалубки могут быть использованы:
Пластиковые листы многоразовой опалубки.
Влагостойкая фанера толщиной 17–23 мм.
ОСП толщиной 20–26 мм.
Края плит должны плотно прилегать к стенам, не допускается использование опалубки с зазорами на стыках более 2 мм, если не планируется застилать поверхность гидроизолирующей пленкой.
Иногда разумно делать опалубку несъемной, используя для этого профилированные листы, ориентируя их узкой полкой вниз. Их располагают вдоль плиты, чтобы волны при заливке образовывали многочисленные ребра жесткости. Расчет толщины ведется от нижнего ребра, таким образом экономия бетонной смеси составляет 20–25%. При этом высота гребня не должна превышать трети общей толщины плиты. Если опалубку снимать не планируется, в нее вкручивают саморезы с резиновой шайбой и привязывают их тонкой проволокой к арматуре.
Монтаж опалубки начинают с размещения стоек: это могут быть либо стальные телескопические стойки с треногой и унивилкой, либо древесина без пороков сечением не менее 100 см2. Каждая стойка должна быть связана с двумя соседними наклонными связями из дюймовой доски. Стойки монтируют по линиям балок, расстояние между которыми, в зависимости от толщины плиты 150–400 мм, составляет:
190–240 см при толщине фанеры до 20 мм;
210–260 см при толщине фанеры от 21см.
При этом расстояние между стойками одной балки, в зависимости от промежутка между ними, составляет:
от 140 до 200 см при пролете до 150 см;
от 120 до 180 см при пролете 160–210 см;
от 100 до 140 см при пролете 210–250 см.
Основные балки, как правило, выполнены из бруса 100х100 мм. На них поперек с шагом 500–650 см укладывают вторичные балки, которые имеют сечение в 50% основных. Если опалубка из профилированного листа, шаг вторичных балок равен 3,5 расстояниям между волнами.
Вертикальную опалубку монтируют из подпорных щитов, приложенных к внешней стене здания. Часто по периметру укладывают блоки газобетона толщиной 80–100 мм, чтобы скрыть пояс перекрытия.
Армирование и обвязка
После монтажа опалубки ее смазывают антиадгезивным составом и начинают укладку арматуры. На венцах и опорных ребрах прутья увязывают в квадрат, сохраняя со всех сторон минимально допустимый защитный слой. Основной массив перекрытия армируется сеткой. Нижний слой укладывают на пластиковые «сухари», контролирующие сохранение нижнего защитного слоя. Сетку перевязывают на пересечении каждого третьего прута.
После обвязки нижней сетки на нее устанавливают промежуточные фиксаторы через 100 см в шахматном порядке. Для усиления опоры на стены монтируют торцевые фиксаторы. Эти элементы помогают сохранять проектное расстояние между двумя плоскостями армирования.
Смонтированную верхнюю сетку связывают с нижней соединительными скобами. После завершения монтажа армирующая конструкция должна быть как одно целое и легко воспринимать нагрузку от ходящих по ней людей.
Заливка бетона
Монолитные перекрытия заливают бетоном марки В20—В30, приготовленным в фабричных условиях. Заливка монолитных перекрытий должна проводиться в один этап, поэтому заполнение пространства малыми дозами не рекомендуется. Если сразу весь объем работ выполнить невозможно, участки плиты нужно рассечь сеткой с ячейкой 8–10 мм.
Подача смеси к перекрытию может проводиться бетононасосом или объемной бадьей, поднимаемой краном. После подачи наверх смесь равномерно распределяют, усаживают вибрацией и оставляют застывать.
Дальнейшие действия
Бетон набирает достаточную прочность через 4 недели, все это время он нуждается в периодическом смачивании и защите от дождя первые 2-е суток. После высыхания опалубку можно снимать и приступать к возведению стен.