Бетонирование арок и сводов

Существует множество технологий бетонирования, особенности которых отличаются в зависимости о местности, предназначения и сложности конструкции, а также их места в постройке. Своды и арки работают под нагрузкой почти одинаково, то есть на сжатие, когда на опоры передаются как вертикальные, так и горизонтальные нагрузки. Отличие свода от арки по большому счету заключается только в том, что у него ширина больше толщины. Также он является полноценной пространственной конструкцией.

Разновидности сводов и арок

Есть несколько основных типов форм сводов, которые чаще применяются в строительстве:

Цилиндрические. Это простейший тип конструкции, которая опирается на параллельные стены, столбы или другие элементы. В основе могут присутствовать дополнительные сводные части, которые называют распалубками.
Сомкнутые. В таких сводах есть части цилиндрических конструкций (лотки и так называемые щеки). Они опираются на стены по всему периметру. Такие конструкции могут перекрывать простые прямоугольные или более сложные многоугольные помещения. Если в сомкнутом своде верх срезан горизонтальной плоскостью, то такой тип называют зеркальным.

Бочарный (также называется свод двоякой кривизны). Обычно представляет собой купол, но могут быть и другие формы, которые зависят от формы распалубок.

Арки бывают трех основных видов: круглые, стрельчатые и плоские. В каждой разновидности есть множество подтипов. Например, круглые арки бывают полукруглыми, сегментными, подковообразными, эллиптическими, возвышенными и прочими, а стрельчатые могут быть треугольными, ступенчатыми, равносторонними и другими. В зависимости от типа конструкции будет отличаться и метод бетонирования, но есть несколько общих правил, применимых для элементов сооружений этого типа.

Общие правила бетонирования арок

При работе над арками и сводами стоит изучить ТК 04.07.07, где представлены типовые технические карты и другая полезная информация. Одним из общих правил для арок и сводов является уменьшение усадки бетона, чтобы исключить его сползание в процессе виброуплотнения. Для этого применяются бетоны малоподвижного типа с осадкой конуса 1-3 см. Заполнитель необходимо использовать крупнозернистый, до 30 мм.

При работе над арками необходимо придерживаться следующих условий:

Двухшарнирные арки пологого типа пролетом до 20 м необходимо бетонировать с обеих сторон. Если предполагается наличие 3-го шарнира, то выполняется одновременное бетонирование 2-х полуарок, двигаясь от опор к шарниру, расположенному посередине.
Если в проекте предусмотрен пролет более 20 м, то бетонирование необходимо выполнять участками. При возведении двухшарнирной арки количество участков нечетное, а для трехшарнирной предусматривается 3 участка. Между ними делаются разделительные полосы до 1,2 м. Каждый участок заполняется смесью непрерывно. Первой бетонируется та часть, которая прилегает к опорам, после этого заливается замковый участок. Это позволяет предотвратить выпучивание опалубки. Далее, осуществляется заливка бетона в рядовые зоны (равномерно). К разделительным полосам можно вернуться через 6-8 дней, когда бетон достаточно усядет.

Если арка крупная, то предусматриваются приопорные участки, которые необходимо бетонировать в четырехсторонней опалубке. Это предотвратить сползание смеси в процессе виброуплотнения. Подавать смесь лучше в бадьях, выполняя верхнюю загрузку. После этого можно выполнить трамбовку при помощи внутреннего вибратора. Если конструкция густоармированная, то предпочтение стоит отдать комбинированному способу (с помощью внутренних и навесных вибраторов).

Это основные нюансы, но также есть и несколько методов монтажа таких конструкций.

Методы возведения арок

Арка может быть изготовлена практически из любого материала: кирпича, камня, дерева, гипсокартона и, разумеется, из бетона. В последнем случае есть несколько вариантов.

С использованием несъемной опалубки из ячеистого бетона

Это простейший способ возведения перемычек и прочих арочных конструкций. В этом случае вместо привычной опалубки съемного типа используются U-образные элементы, изготовленные из ячеистого бетона. В полость между U осями закладывается арматура, а потом заливается бетон. Но, это дорогостоящее удовольствие, так как придется покупать готовые детали для создания плавной и ровной линии. Как правило, такой метод применяют, когда нужно закрыть проем от 2 м. Если он меньше, то создать полукруглую форму будет сложнее и останется очень много обрезков.

С несъемной опалубкой из термоблоков

Данный способ отличается простотой и подойдет тем, у кого нет большого опыта. Арочную конструкцию такого типа можно изготовить почти из всех строительных материалов. Наиболее бюджетным вариантом будут пенополистирольные блоки или керамоблоки. Для монтажа над аркой сначала делают армированную перемычку – сердцевину. Преимущество в том, что при таком монтаже отходов намного меньше, соответственно метод более дешевый.

Последовательность работ следующая:

В проеме, где будет начинаться дуга арки (на высоте около 1,5 м от пола) укладываются термоблоки и фиксируются подпорками.
Над аркой монтируют элементы из пенополистирола. Они будут выполнять роль несъемной опалубки.
В опалубку устанавливается арматура.
В боковых частях пенополистирольной опалубки делаются отверстия, через которые вставляют прокладки из стальных листов. Они необходимы для предотвращения попадания бетона в пустоты термоблоков, расположенных ниже арки.
Заливается бетон.
Через 2 недели можно убрать опоры доя арочной конструкции и убрать блоки, расположенные ниже свода арки.

Также бывают сборные арки из блоков ячеистого бетона. Это еще один довольно простой метод возведения арочной конструкции своими силами. Но в это случае арка не несет особой «смысловой» нагрузки и является скорее имитацией и декоративным элементом. Нагрузка в такой ситуации ложится на стандартные прямоугольные перемычки, к которой просто присоединяют блоки ячеистого бетона, формируя нужную форму.

После возведения арки любым методом также потребуется выполнить отделку. Она выполняется при помощи штукатурки и шпаклевки. Первый материал необходим для того, чтобы заделать крупные расширения и другие дефекты в поверхности. При помощи шпаклевки создается более плавная дуга. Чтобы упростит работу, можно купить специальные шаблоны.

Общие правила бетонирования сводов и куполов

При монтаже сводов необходимо учесть следующие моменты:

Если планируется возвести свод большой протяженности, то его нужно разделить на делянки и создать усадочные швы. При пролете до 15 м и толщине самого свода до 0,2 м делянки нужно бетонировать беспрерывно, смесь укладывать полосами одновременно с обеих сторон.

Полезно! Усадочные швы составляют от 300 до 500 мм. Их бетонирование выполняется только через 5-7 дней после бетонирования. Для их заполнения потребуется малоподвижная смесь, которую предварительно хорошо вибрируют.

При работе со сводами более 15 м каждую делянку дополнительно делят на нечетное количество зон, которые проходят параллельно образующей. Ширина каждой полосы должна соответствовать толщине свода.

Подачу бетона рекомендуется подавать в бадьях и порционно разгружать их по мере бетонирования. Если толщина свода менее 0,35 м, то после заливки бетону производится уплотнение смеси при помощи виброреек или вибраторов. При работе над более массивными сводами лучше использовать внутренние вибраторы.
Если свод довольно крутой, то участки около опор также нужно бетонировать с использованием двухсторонней опалубки. При этом верхняя часть опалубочной конструкции устанавливается по ходу заливки бетона отдельными щитами.

Если выполняется бетонирование купола, то:

Небольшие конструкции лучше бетонировать непрерывно, а смесь укладывать горизонтально круговыми движениями. Рабочих швов не требуется.
При монтаже больших куполов, их разделяю на отдельные участки, называемыми лепестками. Между ними необходимо создать разделительные полосы.
Бетонирование выполняется в двухсторонней опалубке. Ее наружные щиты можно устанавливать по мере бетонирования.
Для уплотнения малоподвижной смеси применяется метод виброуплотнения. Если осадка конуса составляет примерно 4-6 см, то лучше отдать предпочтение вакуумированию.

Дополнительные рекомендации

На последок, стоит выделить еще несколько общих рекомендаций для сводов и арок:

При возникновении опасности вспучивания опалубки в процессе бетонирования боковых частей, незаполненные участки опалубочной конструкции нужно загрузить. Например, для этого подойдут мешки песка.
Если в затяжках сводов или арок имеются натяжные приспособления, то бетонирование выполняется только после их подтягивания и процедуры раскружаливания покрытия. Если затяжки жесткие и натяжных приспособлений не предполагается, то можно выполнять заливку бетона одновременно с бетонированием покрытия.
В качестве поверхностного вибратора оптимально подойдет модель ИВ-2. При густом армировании больше подойдут модели ИВ-17, ИВ-25, ИВ-27, а также ИВ-59.

Это основная часть правил и требований по монтажу арочных конструкций и сводов. Более подробную информацию вы найдете в нормирующих и проектных документах.