Назначение, прочностные характеристики и другие основные требования относительно пустотных плит перекрытия представлены в ГОСТ 9561-91 «Плиты перекрытий железобетонные многопустотные для зданий и сооружений. Технические условия».

Плиты перекрытия классифицируют в зависимости от количества сторон, которыми опираются на стены, диаметра отверстий и толщины.

Тип плит	Толщина	Диаметр круглых пустот	Кол-во сторон опирания	Область применения
1ПК	220 мм	159 мм	2	Производственные и общественные здания
1ПКТ	220 мм	159 мм	3	Жилые сооружения, в которых звукоизоляция обеспечивается путем устройства слоистых беспустотных, плавающих, пустотных полов, однослойных полов по выравнивающей стяжке
1ПКК	220 мм	159 мм	4
2ПК	220 мм	140 мм	2
2ПКТ	220 мм	140 мм	3	Жилые сооружения, в которых звукоизоляция обеспечивается за счет устройства однослойных полов
2ПКК	220 мм	140 мм	4
3ПК	220 мм	127 мм	2
3ПКТ	220 мм	127 мм	3	Жилые крупнопанельные сооружения серии 135, в которых звукоизоляция обеспечивается путем устройства однослойных полов
3ПКК	220 мм	127 мм	4
4ПК	260 мм	159 мм *с вырезами в верхней хоне по контуру	2	Производственные и общественные здания
5ПК	260 мм	180 мм	2
6ПК	300 мм	203 мм	2
ПГ	260 мм	*с грушевидными пустотами	2
7ПК	160 мм	114 мм	2
ПБ	220 мм		2	*изготавливаются методом формования на длинных стендах

Плиты перекрытия пустотные также различают по способу армирования. Плиты, что опираются на стены двумя или тремя сторонами, изготавливаются с применением предварительно напряженной арматуры.

Нарушать целостность рабочей арматуры категорически запрещается (не стоит пробивать в панели отверстия под коммуникации). Это может стать причиной потери конструкцией несущей способности. Под нагрузкой плита может разрушиться или лопнуть.

В некоторых видах панелей допустимо отсутствие напрягаемой арматуры:

Толщина	Длина	Диаметр пустот
220 мм	4780 мм	140 мм 159 мм
260 мм	до 5680 мм
220 мм	любая	127 мм

В паспорте таких плит не указывается наличие ненапрягаемой арматуры. Однако они соответствуют строительным нормам.

Достоинства пустотелых ж/б плит состоят в том, что они обеспечивают:

• долговечность сооружения
• влаго- и огнестойкость
• высокую скорость монтажа
• снижение веса строительных конструкций
• возможность устройства инженерных коммуникаций внутри пустот
• звукоизоляцию (пустоты в панелях нивелируют вибрации)

 Технология производства плит перекрытия

Качество лицевой поверхности конструкций зависит от способа ее изготовления. ПБ изготавливают на конвейерной линии непрерывным способом. Они характеризуются более гладкой и ровной поверхностью. Могут быть произведены любой длины (1,8-9 м). ПГ и ПК –отливают в опалубке. Эта технология менее совершенная.

Панели ПБ уступают плитам ПК и ПГ. В последних можно без опасения разрушения конструкции пробивать отверстия под инженерные коммуникации. Так как у них диаметр пустот составляет минимум 114 мм. Можно свободно пропустить стояк канализации диаметром 80-100 мм.

Отверстия у плит ПБ более узкие (диаметр 60 мм). Потому чтобы пропустить стояк нужно будет перерубать ребро, что в свою очередь ослабляет конструкцию. Пробивка отверстий в ПБ допускается только в случае малоэтажного строительства.

Размеры плит.  Шаг длины и ширины плит составляет 100-500 мм. Поэтому есть возможность изготовить панель любого монтажного размера.

Маркировка плит перекрытия выполняется согласно ГОСТ 23009-78 «Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Условные обозначения (марки)» и включает 3 разделенные дефисами буквенно-цифровые группы.

В первой группе указаны данные о ширине и длине в дм, тип панели. Вторая группа содержит данные о расчетной нагрузке / несущей способности плиты, виде бетона и классе арматурной стали (для предварительно напряженных плит). Третья группа отображает дополнительные характеристики применения конструкций (стойкость к сейсмическим воздействиям, агрессивным газам и пр.).

 

При строительстве фундамента из бетона (независимо от его вида) для надежности конструкции важно соблюдать следующие моменты:

• бетон после устройства фундамента должен «созреть»
• необходимо выполнить гидроизоляцию конструкции
• сделать вентиляционные отверстия и устроить отмостку
• защитить наружную сторону цоколя от негативных атмосферных влияний (оштукатуривание, облицовка плиткой и пр.)
• устроить слив дождевой воды с кровли

Остановимся подробнее на каждом из вышеуказанных пунктов.

 «Созревание» бетона

Фундамент из бетона после заливки должен быть выдержан в течение 28-30 дней без нагрузок. В этот период желательно накрыть конструкцию пленкой/рубероидом, чтобы уберечь от пересыхания ее верхний слой.

Чтобы не допустить неравномерного высыхания, бетон нужно периодически поливать водой в период его схватывания.

Строить стены здания на только что залитом фундаменте категорически запрещено. Это грозит появлением серьезных дефектов сооружения при его дальнейшей эксплуатации.

Гидроизоляция фундамента

Если дом без подвального этажа, проводится вертикальная и горизонтальная изоляция от влаги. Для горизонтальной – используется пленочная гидроизоляционная мембрана, которую укладывают поверх ленты и фундаментных стен. Перед укладкой пленки производится выравнивание поверхности фундамента цементным раствором.

Вертикальная гидроизоляция выполняется до 30 см выше уровня земли.

В зданиях с цокольным этажом также применяется горизонтальная и вертикальная гидроизоляция. Горизонтальная – укладывается непосредственно на ленте фундамента и ниже перекрытия над подвалом – на высоте 30-50 см над уровнем земли.

Вертикальная изоляция устраивается на наружной поверхности стен. В случае устройства дренажа применяется многослойная изоляция, которая включает в свой состав геотекстиль и профилированную мембрану.

Вентиляционные отверстия

При строительстве фундамента предусматриваются вентиляционные отверстия. В теплое время года они служат для проветривания пола. Зимой, во избежание попадания сырости в дом, их закрывают.

Отмостка

Для защиты фундамента от негативного воздействия поверхностных вод строится отмостка (из бетона, железобетона, асфальта и других материалов) шириной 0,75-1м с наклоном от стены цоколя.

Водоотведение с кровли

Наличие слива дождевой воды с крыши существенно увеличивает долговечность конструкции. Ведь вода с кровли, попадая на отмостку, постепенно разбивает ее и цоколь, а также неравномерно увлажняет землю вблизи фундамента. При отсутствии слива дождевой воды с крыши со временем ухудшается несущая способность фундамента и наблюдается его проседание.

 

Чтобы фундамент выполнял свою главную функцию – равномерно передавал нагрузки от надземной конструкции здания на грунт – нужно произвести расчеты, определяющие глубину его заложения. Это расстояние от подошвы до поверхности основания для фундамента.

Минимальная глубина заложения фундамента указывается в проекте дома. Величина высчитывается, исходя из данных инженерно-геологических изысканий.

Факторы, что определяют глубину заложения фундамента:

• геология земельного участка (уровень грунтовых вод, тип грунта)
• климатические особенности местности (перепады температуры)
• конструктивные особенности сооружения и его вид (жилой дом, гараж, наличие подвального помещения и пр.)
• величина и характер нагрузок на фундамент

Совокупность этих параметров влияет на глубину заложения фундамента. Грамотный подход к ее расчету позволяет найти оптимальный вариант, который обладает необходимой прочностью и устойчивостью и одновременно адекватный по стоимости устройства в том или ином случае.

Стоимость строительства фундамента пропорциональна глубине его заложения: затраты на устройство фундамента тем выше, чем он глубже.

Материалы для фундаментов

Материалы для устройства фундаментов должны обладать достаточной прочностью и устойчивостью к воздействию внешних факторов.

Широким спросом для этих целей пользуется кирпич, бетон, заполнители различной плотности и размеров, природные и искусственные камни, цементогрунт. Для столбчатого фундамента может применяться дерево.

Бетон – основной материал для устройства фундаментов. Вы можете купить бетон марок М200 (В15), М250 (В20), М300 (B22,5), М350 B25 на гравийном и гранитном щебне.

Железобетон относится к композитным материалам. Это разновидность бетона, армированная металлом, в форме  бетонных плит и блоков.

Бут представляет собой крупные куски горных пород различной формы. Пустоты между бутовыми камнями заполняются щебнем и заливаются раствором. Для облегчения кладки используются камни примерно одинакового размера (до 30 кг).

Гравий – природный камень, что образуется за счет выветривания горных пород. По происхождению гравий классифицируют на речной, горный и морской. В материале также присутствуют примеси (песок, глина и др.).

Щебень получают путем дробления горных пород. Смесь мелких камней неправильной формы используется как крупный заполнитель при строительстве фундамента наряду с гравием.

Кирпич может применяться в качестве наполнителя (пережженый и битый), а также для возведения самого фундамента.

Сталь используется как армирующая составляющая для изделий из бетона и как основной материал для свай.

Дерево применяется намного реже, нежели другие материалы. Долговечная и прочная лиственница может использоваться, например, при сооружении фундаментов для бань и прочих «легких» зданий.

 

Непрерывное бетонирование возможно обеспечить только при небольших объемах строительных работ. При больших объемах бетонирования зачастую приходиться прибегать к устройству «рабочих швов». Чтобы уменьшить количество последних, в качестве технологического решения в бетонную смесь вводятся специальные добавки-замедлители схватывания и твердения.

Добавки применяются с учетом подачи раствора к месту бетонирования и графика бетонных работ.

Замедлители схватывания и твердения бетона также используются, если смесь нужно транспортировать на значительные расстояния, для сохранения ее технологических характеристик.

Критерием, согласно которому добавки относят к группе замедлителей, выступает падение прочности бетона не менее чем на треть при нормальном твердении в возрасте до 7 суток.

Все добавки ПАВ (поверхностно-активных веществ), что вводятся в повышенных дозировках в раствор, приводят наряду с пластификацией смеси к замедлению ее схватывания и к снижению прочности бетона в первые сутки схватывания и твердения.

Это происходит за счет образования оболочек из молекул ПАВ или адсорбционных пленок на поверхности частиц цемента, что затрудняют к ним доступ воды для нормального процесса гидратации. Вследствие чего замедляется формирование структуры цементного камня и снижается кинетика набора прочности бетона.

Добавки-замедлители схватывания и твердения бетона увеличивают время потери подвижности раствора (при температуре воздуха 20±2 градусов) от исходного значения до 2см в два и более раз.

Механизм действия добавок-замедлителей

Введение в бетонную смесь добавок, замедляющих процессы схватывания и твердения бетона, обуславливает торможение процессов гидролиза клинкерных минералов и гидратации. Выделение свободной извести в раствор замедляется, соответственно, замедляется коагуляция и сближение гидратных новообразований с зернами цемента. В результате замедляются процессы схватывания клинкерных цементов, затворенных водой.

Замедление схватывания цементного теста может быть вызвано за счет применения добавок, что не препятствуют гидролизу клинкерных минералов и гидратации. Они в сжатые сроки связывают свободную известь, что выделяется из алита (С₃S).

Схватывание цемента также замедляется под воздействием некоторых электролитов. В зависимости от их содержания в цементном тесте они могут препятствовать коагуляции гидратных новообразований и коллоидного раствора.

Для замедления схватывания и твердения в ряде случаев хорошие результаты достигают при использовании мездрового и костного клеев, декстрина, тетраборат натрия (буры), крахмала, кремнийорганических жидкостей, тринатрийфосфата и др. добавок.

 

Содержание добавок в растворах и бетонах устанавливается экспериментально. Одновременно с этим осуществляется проверка прочности при сжатии.

 

В ряде случаев при изготовлении конструкций из бетона возникает необходимость в ускорении процессов схватывания и твердения раствора. Для регулирования данных процессов в смесь вводятся специальные добавки-ускорители твердения. Критерием эффективности для ускорителей твердения бетона выступает прирост прочности не меньше чем на 20% через 24 часа нормального твердения.

При введении в бетонную смесь добавок-ускорителей происходит активизация процесса гидратации цемента. В результате этого ускоряется образование субмикрокристаллических продуктов гидратации, которые характеризуются высокой прочностью. В табл. 1 приводится перечень наиболее распространенных добавок, ускоряющих схватывание и твердение бетона.

В зависимости от характера воздействия на цементное тесто выделяют добавки-ускорители:

• понижающие температуру замерзания воды и повышающие растворимость компонентов цемента, но не вступающие с ними в реакцию
• активизирующие процессы гидратации цемента за счет разрушения силикатных компонентов и увеличения их растворимости в воде, диспергации зерен цемента
• понижающие температуру замерзания воды и способствующие тепловыделению в процессе гидратации цемента
• ускоряющие процессы гидратации цемента, спровоцированные химическими реакциями обмена, в результате которых образовываются гели гидроксидов кальция и снижается температура замерзания воды

Таблица 1 – Самые популярные виды добавок-ускорителей твердения бетона

Обозначение добавки	Название	Дозировка, %
XK	Хлорид кальция	1-5
CH	Сульфат натрия	1-2
HK	Нитрат кальция	1-3
HH1	Нитрат натрия	1-3
HHXK	Нитрит-нитрат-хлорид кальция	1-3
HHCH	Нитрит-нитрат-сульфат натрия	1-3

Ускорителями твердения и схватывания бетона в основном выступают основания, кислоты и соли (электролиты). При растворении электролитов в воде образовываются соединения молекул добавок с водой – сольваты. В результате реакции физические и химические свойства воды тоже меняются.

Введение в раствор добавок-ускорителей в количестве 0,5-3% от массы цемента оказывает положительное воздействие на формирование структуры цементного камня, т.к. способствует интенсификации процесса гидратации.

Благодаря ускорению твердения бетонной смеси есть возможность уменьшить расход цемента и увеличить оборачиваемость форм. Упомянутые в табл.1 добавки при положительной температуре при естественном схватывании и твердении бетона увеличивают набор прочности в три-четыре раза. Т.е. через сутки с момента окончания формирования можно получить бетонную конструкцию с 50-60% отпускной прочностью.

При использовании добавок, которые подвергаются пропариванию, возникает возможность сократить время изотермического прогрева в два раза или сократить расход цемента на 10-15%, или снизить расход тепловой энергии на 20%.

Хлорид кальция – самая распространенная добавка-ускоритель

 XK интенсифицирует процесс твердения бетона за счет образования ряда комплексных солей (гидрохлоралюмината, оксихлорида). Гидроксид кальция при этом связывается в нерастворимые соединения, гидратация цемента ускоряется.

Плюсы добавки XK – ускорение твердения (для всех видов цементов), повышает конечную прочность бетона.

Минусы добавки XK – коррозия стальной арматуры за счет выделения хлор-ионов. Недостаток устраняется при введении в смесь нитрита кальция / нитрита натрия или других ингибиторов коррозии стали.

При использовании вышеперечисленных добавок-ускорителей нужно учитывать, что они уменьшают электрические заряды частиц цемента и уменьшают сроки их схватывания, ускоряют процессы гидратации и на ранних сроках формирования уплотняют структуру цементного камня.

Эффективность добавок-ускорителей зависит во многом от содержания в цементе трехкальциевого алюмината. Чем большее содержание последнего, тем сильнее проявится уплотняющее действие добавок.

Уплотняющее действие ускорителей может не проявиться при применении высокоалюминатных цементов в виду их быстрого схватывания в присутствии добавок.

Грамотное применение добавок для бетонов позволяет существенно повысить их качество и получить смеси с заданными свойствами. В этой статье приведены основные виды химических добавок с акцентом на пластификаторы.

Основные виды химических добавок:

• регулирующие основные свойства бетона (подвижность, пластичность и пр.)
• влияющие на процессы схватывания и твердения смеси
• придающие специальные свойства изделиям из бетона (биоцидные, полимерные)
• противоморозные, что дают возможность проводить работы по бетонированию при низких температурах
• повышающие коррозийную стойкость, прочность и морозостойкость
• ингибиторы, которые защищают ЖБИ и железобетон от разрушающего воздействия агрессивной среды (коррозии стали)
• снижающие усадку, расширяющие, создающие самонапряжение монолитных ж/б-конструкций и ЖБИ
• пигменты для окраски бетона
• гидрофобизаторы и другие добавки для гидроизоляции и повышения водонепроницаемости бетонной смеси
• поризующие добавки для легких бетонов (пенообразующие, газообразующие и пр.)

Пластификаторы – химические или минеральные добавки, улучшающие рабочие свойства бетонов. Вводятся во время приготовления раствора, при помоле цемента или перемешивании смеси.

Виды пластификаторов по механизму действия

Группа пластификаторов	Механизм действия
1 группа – гидрофильные добавки	повышают текучесть бетона путем улучшения диспергирования его коллоидной системы
2 группа – гидрофобизирующие добавки	в бетонную смесь вовлекаются мельчайшие пузырьки воздуха, за счет чего снижается сила поверхностного натяжения воды, увеличивается прочность и пластичность бетона

Пластифицирующие добавки постоянно совершенствуются, расширяется их ассортимент. Сегодня активно используются пластификаторы нового поколения – суперпластификаторы.

Преимущества применения пластификаторов

Снижение себестоимости строительных работ. Для приготовления 1 куба бетонной смеси с применением пластификатора С-3 потребуется на 15% цемента меньше, нежели замеса равнопрочного бетона такой же подвижности без него. Это достигается путем снижения количества воды затворения и введения в смесь пластификатора. Происходит одновременное снижение водоцементного отношения без снижения подвижности бетона.

• Повышение подвижности смеси без ущерба прочности для ж/б конструкций и ЖБИ. Данная характеристика бетона особенно важна при монолитном строительстве с применением бетононасоса.
• Повышение водонепроницаемости и газонепроницаемости. Введение в бетон пластификаторов способствует получению составов с высокой непроницаемостью и высокой плотностью. Это положительно сказывается в целом на водонепроницаемости ж/б конструкций и ЖБИ.
• Увеличение адгезии. Повышается сцепление раствора с поверхностью рабочего материала (арматуры) примерно в 1,5 раза.
• Снижение усадки ЖБИ или твердеющего бетона.
• Увеличение прочностных характеристик ж/б конструкций и ЖБИ до 25%.
• Повышение показателей морозостойкости до F350.

Для улучшения качества и характеристик бетонных смесей применяются специальные добавки, которые позволяют влиять на процессы схватывания и твердения бетона. Они способствуют увеличению прочности смеси, повышают ее морозостойкость и влагонепроницаемость, делают ее более подвижной, обеспечивают защиту от воздействия агрессивных факторов.

*Добавка – неорганическое или органическое вещество, которое вводится в процессе приготовления в бетонную смесь для целенаправленного регулирования ее технологических, строительно-технических характеристик и/или придания ей новых свойств.

Добавки выпускаются в виде монолит-глыбы, в виде эмульсий, водных растворов и суспензий, пастообразных, сыпучих водонерастворимых и водорастворимых продуктов.

Классификация добавок приведена в ГОСТе 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия».

В зависимости от эффекта добавки, используемые для модифицирования свойств растворов, бетонов и смесей, подразделяют на четыре класса (таблица 1).

Таблица 1 – Классы добавок для смесей

Класс добавок	Виды
регулирующие свойства растворных и бетонных смесей	пластифицирующие, водоредуцирующие, увеличивающие газосодержание, стабилизирующие, регулирующие сохраняемость подвижности
регулирующие свойства растворов и бетонов	замедлители и ускорители (влияют на кинетику твердения), снижающие проницаемость, повышающие морозостойкость и прочность, расширяющие, улучшающие коррозионную стойкость, усиливающие защитные свойства стальной арматуры в ж/б-изделиях
придающие специальные свойства растворам и бетонам	для «теплого» и «холодного» бетона (противоморозные), гидрофобизирующие
минеральные добавки	активные минеральные (первого типа, обладают пуццолановой активностью или вяжущими свойствами, или комбинированные), инертные минеральные (второго типа)

Каждый класс добавок вводится в раствор в соответствии с их назначением. При этом производится проверка влияния, оказываемого добавками на основные показатели качества, которые учитываются при проектировании (усадка, ползучесть, модуль упругости и др.)

Добавки не должны увеличивать более чем на 3% объем газовой фазы смеси. Исключение – увеличивающие газо- (воздухо) содержание смесей.
Для оценки эффективности добавок в бетонах, смесях и растворах проводятся испытания (ГОСТ 30459-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Определение и оценка эффективности»).

Железобетон и железобетонные изделия (ЖБИ) – комплексный стройматериал, состоящий из бетона и стальной арматуры. Последние позволяют ЖБИ выдерживать большие нагрузки и иметь высокую прочность на растяжение.

*Прочность на растяжение арматуры в 200 раз больше, нежели у бетона.

Основные физические свойства ЖБИ:

• арматура надежно защищена от коррозии и резких перепадов температуры за счет бетонной оболочки с низкой теплопроводностью
• рифленая поверхность арматуры обеспечивает хорошее сцепление при схватывании и твердении бетона (причем, со временем сила сцепления массива бетона с рифленой арматурой возрастает)
• стальная арматура устойчива к нагрузкам на растяжение
• бетон отличается высокой прочностью и устойчивостью к сжимающим нагрузкам
• при больших температурных колебаниях линейные размеры (в ширину и длину) стали и бетона характеризуются практически одинаковыми изменениями

Перечисленные выше характеристики арматуры и бетона обуславливают долговечность, прочность и универсальность конструкций и изделий из железобетона.

Основные виды ЖБИ

Сваи

• железобетонные
• забивные
• составные

Сваи используются для строительства свайных фундаментов и устройства сооружений на свайном каркасе.

Ленточные фундаменты

• фундаменты ленточные
• фундаментные подушки

Основная функция ленточных фундаментов – увеличение площади опоры основания дома на грунт. На песчаную подушку монтируют фундаментные подушки, на которые затем укладывают фундаментные блоки стен подвалов.

Фундаментные блоки

• бетонные блоки
• фундаментные блоки
• блоки стен подвалов
• фундаментные блоки сплошные (ФБС)

На уложенные подушки ленточных фундаментов вразбежку монтируются блоки ФБС в 4-5 рядов в высоту. Затем по всему периметру отливают армопояс и монтируют сверху ЖБИ плиты перекрытия

Плиты перекрытия

• ЖБИ нарезные плиты / плиты перекрытия ППС
• пустотные плиты перекрытия
• ребристые плиты перекрытия / корытного профиля

Дорожные плиты

• плиты ПДП 30-18-30
• плиты ПДП
• плиты аэродромные
• плиты дорожные
• плиты 3х1.75
• плиты ПАГ

Применяются в основном для устройства постоянных либо временных дорожных площадок и покрытий. Позволяют в максимально короткие сроки организовать проезд транспорта. В дальнейшем дорожные плиты можно демонтировать и осуществить их переукладку.