Многослойные стеновые

Современное строительство невозможно представить без полносборного домостроения. Огромное количество панельных домов построено во всем мире, в том числе и в России. Благодаря этой технологии появилась возможность относительно дешево возводить целые кварталы новых жилых домов в кратчайшие сроки. В настоящее время полносборное домостроение переживает второе рождение. Для того чтобы соответствовать требованиям сегодняшнего дня по теплосбережению, комфортным условиям внутри помещений, по архитектурной выразительности зданий, и т.

 

 

д., внедряются современные технологии и новые материалы.
Современные стеновые панели - это многослойные конструкции с применением эффективных теплоизоляционных материалов. Для их изготовления применяют как традиционный железобетон, так и другие материалы, среди которых наибольшее распространение получили металлические листовые материалы (панели типа "сэндвич").
В настоящей статье рассмотрим железобетонные стеновые панели.
Железобетон - композиционный строительный материал, в котором соединены в единое целое бетон и стальная арматура. Основным недостатком бетона является его низкая прочность на растяжение. Поэтому арматуру (стальные стержни) располагают в бетоне так, чтобы растягивающие усилия воспринимались арматурой, а сжимающие усилия передавались на бетон. Совместная работа бетона и арматуры обеспечивается хорошим сцеплением между ними и близостью коэффициентов линейного расширения.
Железобетонные панели могут быть как полносборными конструкциями (слои соединяют в процессе изготовления - на заводе, а монтаж панели на стройплощадке), так и сборными - монтаж осуществляют установкой каждого слоя отдельно.
Особенностями конструкций трехслойных железобетонных панелей заводского изготовления являются:
- экономичность с точки зрения скорости возведения здания, затрат на монтаж;
- минимальная зависимость строительных работ от погодных условий;
- жесткая теплоизоляция, воспринимающая силы растяжения и среза, перераспределяет нагрузки между бетонными слоями, вследствие чего значительно возрастает несущая способность панели.
Следует отметить еще одну особенность современных железобетонных панелей, касающуюся технологии производства. Современные опалубки (мобильно изменяемые) позволяют изготавливать панели необходимых размеров и конфигураций под каждый конкретный проект.
Полносборные железобетонные панели могут быть несущими, самонесущими и навесными (ненесущими). В жилых зданиях большей частью применяют несущие стеновые панели, на внутренний слой которых опираются плиты перекрытия. В административных зданиях обычно используют навесные панели и несущий каркас.
При выборе конструкции необходимо обратить внимание на такие детали, как внешний вид, функциональность, требования к прочности, послемонтажный уход, легкость монтажа и экономические показатели.
В процессе эксплуатации на многослойные наружные панели действуют статические постоянные и кратковременные нагрузки. Они также подвергаются перепадам температур и влиянию влажности. Во время перевозки и подъема панелей могут возникнуть и динамические напряжения.
Самыми распространенными видами нагрузок и источниками напряжений являются:
- давление и тяга ветра;
- собственный вес и прочие постоянные нагрузки;
- эксцентриситет постоянных нагрузок;
- горизонтальные силы, вызванные человеком, животными или транспортом;
- вес оборудования, монтируемого на бетонных слоях;
- колебания средней температуры железобетонных слоев;
- разница внутренней температуры слоев;
- разница температур между слоями;
- усадка и ползучесть слоев;
- осадка фундамента;
- нагрузки, возникающие во время перевозки и монтажа.
Все указанные параметры необходимо учитывать при конструировании многослойных панелей.
Для изготовления полносборных железобетонных конструкций применяют все основные виды бетона: тяжелый, легкий на пористых заполнителях и ячеистый. Марку бетона выбирают на основании требований по долговечности и прочности.
В качестве арматуры применяют сварные сетки и пространственные каркасы.
Арматуру рассчитывают исходя из нагрузок, возникающих во время эксплуатации и транспортировки. Края наружного слоя панели и края проемов оснащают кольцевой арматурой во избежание образования трещин, вызываемых неравномерной усадкой. На краях внутреннего слоя панели и краях проемов арматуру устанавливают конструктивно.
В качестве теплоизоляционного слоя трехслойных панелей в настоящее время чаще всего используют плиты из пенополистирола и из жесткой минеральной ваты. Могут применяться и другие теплоизоляционные материалы. Толщину теплоизоляционного слоя устанавливают в соответствии с теплотехническим расчетом.
Соединение наружного и внутреннего слоев трехслойных панелей осуществляется с помощью связей. Основными функциями связей, скрепляющих бетонные слои многослойной панели, являются: обеспечение взаимодействия между слоями; перенос нагрузок наружного слоя на внутренний слой; предупреждение прогибания слоев.
Следует выделить три основных типа связей: гибкие металлические; отдельные армированные бетонные шпонки; армированные бетонные ребра.
Размещение гибких связей зависит от формы и веса панелей, наружных нагрузок, величины, расширения движений наружного слоя, а также характеристик по прочности и деформации. В качестве гибких металлических связей в трехслойных панелях используют стержни или другие соединительные элементы из сталей, имеющие необходимую коррозионную стойкость в условиях эксплуатации, и арматура классов А-I, А-II и Вр-I с противокоррозионным покрытием. Также в качестве гибких связей применяют стеклопластиковую и базальтопластиковую арматуру.
Бетонные связи (шпонки) могут выполняться как в монолитном, так и сборном вариантах. Размеры и количество шпонок определяются технологическими и прочностными расчетами.
Толщина армированных бетонных ребер и размеры поперечного сечения отдельных армированных бетонных связей в трехслойных панелях в случаях, когда они предназначены для передачи усилий между слоями, составляют не менее 40 мм.
Для наружной отделки панелей, исплдьзуют: поверхности, с обработкой по свежему бетону; поверхности, отделка которых осуществляется по затвердевшему бетону; поверхности, облицованные плиткой.
При отделке по свежему бетону поверхности обрабатывают затиранием, валиком, тампонированием, вымыванием под давлением вяжущего вещества, находящегося между фракциями заполнителя и созданием таким образом структурной поверхности, и др.
Выполняя окраску поверхностей, необходимо учитывать следующие моменты: поверхности, предназначенные под покраску, должны быть шершавыми, сухими и обладать свойством впитывать влажность - этим обеспечивается хорошее сцепление краски; при покрытии краской необходимо учитывать глубину предыдущей поверхностной отделки - чем она глубже, тем сложнее достигнуть равномерной поверхности при окраске. Гладкие поверхности, отформованные "лицом вниз", красить не рекомендуется.
Отделка затвердевшего бетона может быть выполнена вскрытием заполнителя пескоструем, обработкой кислотой, методом отбивания, откола, шлифования и т. д.
В соответствии с замыслом проектировщиков, при решении фасада панельного здания могут понадобиться не только цветные, с различными фактурными отделками панели, но и изделия с абсолютно белой поверхностью.
Для получения белого бетона используют высококачественные портландцемент и заполнители. Основным свойством белого портландцемента, определяющим его качества как декоративного материала, является степень белизны. Сырьевые компоненты должны содержать минимальное количество веществ, которые могут вызвать окрашивание цемента или уложенного бетона.

По материалам справочника
"Строительные материалы. Где их можно приобрести" N 48 за 2005 г.