Современные опалубочные системы и технологии их применения

Современное строительство предполагает создание вертикальных, горизонтальных или наклонных конструкций, изготовленных из бетона или железобетона. И чтобы придать бетонному составу необходимую форму, нужно использовать опалубку, от правильности монтажа которой зависит надежность и прочность итоговой конструкции.
Опалубка - это конструкция, которая представляет собой вспомогательный каркас съемного или несъемного типа, собираемый из щитков, стоек и некоторых крепежных элементов.
На настоящий момент существуют достаточно много новых технологий устройства современных опалубочных систем. Новые технологии проанализированные в данной работе не отражены в доступной нам учебной и нормативной литературе, в частности ГОСТ 23478-79, который регламентирует требования к опалубочным системам. Применение этих технологий позволило бы улучшить качество строительной продукции, сроки выполнения и себестоимость выполненных работ.

Содержание
Введение
I Классическая классификация технологий устройства опалубочных систем
II Предлагаемая автором классификация технологий устройства опалубочных систем
III Опалубка для получения вертикальных поверхностей
1 Несъемная опалубка
1.1 Несъемная ребристая опалубка
1.2 Несъемная опалубка из объемных элементов
1.3 Несъемная плоская опалубка
1.4 Профильная несъемная опалубка
2 Скользящая опалубка
3 Разборно-переставная
3.1 Разборно-переставная крупнощитовая опалубка
3.2 Разборно-переставная мелкощитовая опалубка
4 Подъемно-переставная опалубка
5 Колонная опалубка
5.1 Одноразовая колонная опалубка
5.2 Балочно-ригельная опалубка
IV Опалубка для получения горизонтальных и наклонных поверхностей, для образования криволинейных поверхностей
1 Гибкая опалубка Syflex
2 Горизонтально-перемещаемая
2.1 Катучая опалубка
2.2 Тоннельная опалубка
3 Пневматическая опалубка
V Опалубка для одновременного бетонирования стен и перекрытий, комнат и целых квартир
1 Объемно-переставная опалубка
VI Аналитическая таблица сравнения технологий
VII Аналитические диаграммы сравнения технологий
Заключение
Список литературы

1.1 Несъемная ребристая опалубка
1.1.1 Опалубка из стекломагнезитового листа
Описание технологии: Новинкой на рынке строительных материалов является стекломагнезитовый лист СМЛ, который дает возможность внедрить новую технологию несъёмной опалубки и тем самым снизить расходы, трудозатраты, сократить сроки работ.
Несъемная опалубка из СМЛ предназначена для быстрого возведения зданий. Данная технология подходит для реконструкции старых зданий и использовании в качестве простейших не несущих внутренних межкомнатных перегородок.
На сегодняшний день технология несъемной опалубки из СМЛ превосходит все известные способы строительства по огнезащите, звукоизоляции, простоте монтажа, долговечности конструкции.

Рисунок 1 - Несъемная опалубка из стекломагнезита
Фактически это каркас, сделанный из металлопроката. Для того, чтобы получить стекломагнезитовую несъемную опалубку, этот каркас обшивают стекломагниевым листом толщиной 8-10 мм.
...

1.2 Несъемная опалубка из объемных элементов
2.1.1 Несъемная опалубка технологии Изодом (Пластбау)

Описание технологии: В основу технологии "ИЗОДОМ" положено возведение несущих стен из монолитного железобетона с помощью неснимаемой опалубки из специального строительного пенополистирола. Первый ряд пенополистирольных блоков укладывают непосредственно на слой гидроизоляции по всему периметру будущего здания, пропуская через полости блоков скрепленную с фундаментом вертикальную арматуру. Затем, в соответствии с проектом дома, в пазы блоков закладывают прутки горизонтальной арматуры.
Во время кладки первого ряда формируется архитектура целого этажа, поэтому важно сразу оформить в нужных местах откосы дверных проемов и отводы внутренних стен. Второй слой блоков должен перекрывать вертикальные швы первого слоя по принципу кирпичной кладки со смещением, кратным 250 мм (для серии 25МСО), что позволяет жестко фиксировать форму строения.
...

1.3 Несъемная плоская опалубка
1.3.1 Плоская несъемная опалубка по технологии Пластбау-3
Описание технологии: Несъёмная опалубка Пластбау-3 - это технология строительства из пенополистирольных панелей, которые после установки становятся опалубкой для устройства железобетонных стен.

Рисунок 4 - Конструкция опалубки Пластбау-3
Сама опалубка Пластбау (plastbau) также представляет собой несущую конструкцию, так как содержит помимо пенополистирольных плит ещё и стальной каркас из прутка, сечением 8, 10, 12 мм. Такая система имеет высокие прочностные характеристики и, кроме того быстро монтируется. После заливки опалубки бетоном её конструктивные элементы, продолжая оставаться частью стены, выполняют и функции высокоэффективного утеплителя.
В технологию Пластбау-3 (plastbau3) входят три вида элементов, предназначенные для разных целей:
1. панели из полистирола, используемые как перегородки.
...

1.4 Профильная несъемная опалубка
Описание технологии: В таком случае, опалубка кладется прямо на металлические несущие балки и фиксируется к ним при помощи сварки. Такая конструкция служит практически идеальной основой для заполнения затем бетонной смесью.

Рисунок 6 - Опалубка из профлиста
Кроме того, опалубка из профнастила используется и для изготовления вертикальных бетонных конструкций. Тогда поверхность стены, которая заливается с использованием опалубки из профнастила, будет повторять конфигурацию самого листа профнастила, используемого в качестве ограждения. Используя для работы профнастил с разным расстоянием между гофрами, а так же с гофрами, имеющими разную высоту, можно получать различные визуальные эффекты. Так, например, при ориентировании гофр вертикально, возникает иллюзия того, что сооружение выглядит не много шире. Когда гофры направлены горизонтально, кажется, что здание чуть-чуть выше.
...

2 Скользящая опалубка
Описание технологии: Бетонирование в скользящей опалубке — специфический технологический процесс, предусматривающий непрерывность формования вертикальных железобетонных элементов зданий и сооружений при механизированном подъеме собственно опалубки и сопряженной с ней оснастки. Технология скользящей опалубки была разработана для сооружений с постоянным сечением по высоте и неизменной толщиной стен, однако она применяется также для конических (дымовые трубы), гиперболических (градирни) и других сооружений переменного профиля.
Внутренние и наружные щиты опалубки прикреплены к стойкам охватывающих домкратных рам, воспринимающих распор укладываемой бетонной смеси. Подъем опалубки осуществляется одновременно всем контуром с помощью домкратов, закрепляемых к ригелям домкратных рам. Вся система перемещается по заранее смонтированным внутри бетонируемой стены стержням, на которые опираются домкраты.
...

3.1 Разборно-переставная крупнощитовая опалубка
Описание технологии: Крупнощитовая инвентарная опалубка включает щиты размером 3...20 м2 повышенной несущей способности и применяется для конструкций с большими опалубливаемыми поверхностями. Элементы опалубки совмещают в себе палубу с поддерживающими прогонами и ребрами. Увеличение размеров щитов опалубки позволяет резко снизить трудоемкость работ по опалубливанию конструкций и более полно реализовать комплексную механизацию процессов. Крупнощитовая опалубка наиболее универсальна и мобильна в использовании и позволяет существенно улучшить качество конструкций за счет снижения количества сопряжений, при этом высота щита принимается равной высоте яруса бетонирования.

Рисунок 8 - Разборно-переставная крупнощитовая опалубка
Крупнощитовая опалубка предназначена для возведения крупноразмерных монолитных конструкций самых разнообразных сооружений, установка и снятие опалубки осуществляется кранами.
...

3.2 Разборно-переставная мелкощитовая опалубка
Описание технологии: Название мелкощитовой инвентарной разборно-переставной опалубке дали из-за размера её основных элементов – щитов, максимальная площадь одного элемента не превышает 3 квадратных метров. Имеет наибольшее применение в строительстве в настоящее время. Эта система опалубки состоит из отдельных щитов, замков для их Соединения, поддерживающих элементов, воспринимающих нагрузки, и креплений. В некоторых системах возможна предварительная укрупнительная сборка щитов в панели или пространственные блоки и последующий их механизированный монтаж и демонтаж, что резко повышает производительность труда. Из элементов разборно-переставной опалубки можно собрать практически любую форму для бетонирования конструкций фундаментов, стен (при высоте 10-15 м), перекрытий. По достижении бетоном прочности, допускающей распалубку, опалубка разбирается и переставляется на новое место.
...

4 Подъемно-переставная опалубка
Описание технологии: Применение опалубки подъемно-переставной необходимо в том случае, если нужно возвести объект большой высоты. При этом объект может иметь, как постоянное, так и переменное сечение. Применяется опалубочная система для бетонирования различных конструкций, чаще всего, промышленного назначения.

Рисунок 10 - Подъемно-переставная опалубка
Подъемно-переставные системы применяют при возведении труб, градирен и любых других конструкций большой высоты, имеющих форму конуса или цилиндра. Особенность использования конструкций заключается в том, то заливка бетонного раствора осуществляется поярусно.
Данные системы относят к категории разборных, перемещаемых по вертикали. В состав входят два типа элементов – внутренние и наружные. По мере застывания бетона формы перемещают вверх для заливки следующего яруса конструкции. Шаг расположения ярусов составляет, как правило 2-2,5 метра.
...

5.1 Одноразовая колонная опалубка
Описание технологии: Применяется для колонн небольшого размера круглой формы. Могут быть формы из пенопласта, которые выдерживают давление бетона до 60 кН/м2. Трубы из картона с плёночным покрытием. После окончания работ, картон утилизируют.
Трубы из асбеста и металла применяются как крепкий каркас и остаются формой будущего строения. Зачастую применяют для заливки свай. Диаметр таких колонн не должен превышать 115 см, а высота 12 метров.
Монтаж опалубки колонн осуществляется следующим образом. Опалубка устанавливается строго вертикально, после чего крепится снизу к полу. В верхней части опалубка крепится при помощи стальной манжеты и анкерных стержней. После застывания бетона производится снятие картонной опалубки. Для этого предусмотрен специальный шнур, потянув за который можно разорвать опалубку на две части, а затем без проблем удалить ее с колонны.
...

5.2 Балочно-ригельная опалубка
Описание технологии: Балочно-ригельная опалубка – одна из разновидностей комплексов, применяемых для возведения монолитных конструкций. Особенность конструкции данной системы заключается в применении двутавровой балки, в качестве основного компонента, фиксирующего положение контактной поверхности. В целом, система представляет собой комплекс элементов, собираемых в единое целое при заливке и демонтируемых после того, как конструкция сформирована.
Оправдывая свое название, система состоит из несущей балки и ригелей, присоединяющихся к ней посредством крепежных устройств. Благодаря возможности создания конструкций со сложной геометрией, данный вид опалубки актуален на таких объектах как:
1. жилые и промышленные здания;
2. в мосто- и тоннелестроении;
3. крупногабаритные технологически сложные объекты (плотины, многоярусные парковки) и т.д.
...

1 Гибкая опалубка Syflex
Описание технологии: Система гибкой пластиковой опалубки отличается простотой применения. Составные части системы гибкой опалубки выполнены из жесткого полиэтилена специального состава. Легкий вес данного материала позволяет не применять на строительной площадке тяжелых подъемных инструментов.
Система гибкой опалубки состоит из опалубочных пустотелых профилей высотой 10, 15, 20, 25 и 30 см .и системы креплений в виде эксцентрикой, коннекторов и соединительных трубок. Все профили опалубки имеют стандарную длину 5 м.
Опалубочные профили с помощью эксцентриков крепятся к предварительно закрепленному в грунте распорному элементу (костылю, арматурному пруту, деревянной дощечке, металлическому упорному уголку). Эксцентрики обеспечивают надежное крепление профилей по вертикали. Эксцентрики устанавливаются на необходимую позицию, после чего поворачиваются в паз профиля. Созданное прижимное усилие обеспечит целостность и надежное соединение профилей.
...

2.1 Катучая опалубка
Описание технологии: Катучая — горизонтально перемещаемая опалубка периодически передвигается в горизонтальном направлении по мере приобретения бетоном достаточной прочности. Ее применяют для бетонирования линейно протяженных сооружений, возводимых открытым способом, имеющих постоянное поперечное сечение и типовые повторяющиеся элементы ячейки: подпорные стенки, туннели и коллекторы для подземных сооружений и коммуникаций. В зависимости от типа и объемно-планировочного решения сооружения катучая опалубка может иметь свои технологические особенности, но в целом основное конструктивное решение не меняется.

Рисунок 16 - Катучая опалубка для бетонирования подземных коллекторов:
а — установка опалубки; б — распалубливание; 1 — внутренняя опалубка; 2 — бетонируемый коллектор; 3 — наружная опалубка; 4 — центральная стойка; 5 — домкрат; 6 — катки; 7 — тележка; 8 — днище коллектора.
...

2.2 Тоннельная опалубка
Описание технологии: Опалубка для тоннелей, которую госты классифицируют по устройству, как горизонтально-перемещаемую конструкцию, используется, как при открытой, так и закрытой технологии бетонирования туннеля. При возведении туннеля или коллектора открытым способом удобно применять катучую опалубку, имеющую более простую конструкцию удобную для заливки и трамбовки бетона. Во втором случае, когда приходится строить туннель закрытым способом, применяется специальная сложная конструкция тоннельной опалубки, состоящая из щитов с технологическими отверстиями для подачи бетона.

Рисунок 17 - Комплект тоннельной опалубки
Это оборудование, предназначенное для изготовления монолитной конструкции тоннелей и их вспомогательных элементов из бетонного раствора при использовании закрытой технологии производства. Бетон заливается между внешней стороной опалубочных щитов и поверхностью грунта.
...

3 Пневматическая опалубка
Описание технологии: Состоит из формообразующей гибкой воздухоопорной оболочки или пневматических поддерживающих элементов с формообразующей оболочкой, поддерживаемых в рабочем положении избыточным давлением воздуха.

Рисунок 18 - Пневматическая подъемная опалубка сводов:
а – подготовленная опалубка, б – опалубка с уложенной бетонной смесью, в – поднятая опалубка, 1 – пневмоопалубка,  2 – фундамент, 3 – открылки, 4 – спиральная арматура, 5 – бетонная смесь, 6 – трубопровод для нагнетания воздуха, 7 – опорные трубы, 8 – участки свода (стены), 9 – участки пневмоопалубки не соприкасающиеся с бетоном, 10 – фундамент, 11 – анкеры, 12 – натяжная внешняя оболочка.
Технология возведения конструкций при помощи подъемно-пневматической опалубки начинается с расстилки цилиндрической пневмоопалубки на подготовленное основание и забетонированный фундамент и крепления ее к анкерам.
...

1 Объемно-переставная опалубка
Описание технологии: Объемно-переставную опалубку применяют для одновременного бетонирования внутренних поперечных стен и междуэтажных перекрытий многоэтажных жилых и административных зданий.
Объемно-переставная опалубка представляет собой крупноразмерный опалубочный блок, включающий опалубку стен и перекрытий, который монтируют и переставляют с помощью монтажного крана.
Эту опалубку выполняют в виде пространственных секций П- и Г-образной формы. Она состоит из двух боковых (стеновых) и потолочной опалубочных панелей, шарнирно сочлененных между собой, поддерживающих устройств и приспособлений для закрепления в проектном положении и распалубки.
Секции при соединении образуют «туннели» — опалубки на квартиру или на всю ширину здания. Секции опалубки могут иметь переменную ширину в зависимости от принятого шага стен и различную длину.
...

VI Аналитическая таблица сравнения технологий
Таблица 3 - Сравнение технологий современных опалубочных систем
№ п/п
Технология
Усредненная стоимость 1 м2 опалубки
Вес 1 элемента
Затраты труда на 1 м2, чел-ч
Возможность применения без помощи крана
Тип опалубливаемой поверхности
Оборудование на ДВ.
Субподрядчик на ДВ.
Выработка 1 человека в смену, м2
Потребность в механизации
Несущая способность на м2
Оборачиваемость
Безопасность
Неограниченность скорости бетонирования
Пожаробезопасность

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
Несъемная ребристая Стекломагнезитовый лист
3400 руб.
До 40 кг.
0,17-0,3
да
Прямолинейные поверхности
есть
есть
34,4
0,001-0,003
50 кПа
1 раз
высокая
да
очень высокая
2
Несъемная технология Изодом
1500-2500 руб.
До 35 кг.
...

Заключение
Проанализировав новые технологии, найдены преимущества современных опалубочных систем и определены основные направления развития этой сферы. Такие как, понижение веса элементов, уменьшение трудоемкости, безопасность монтажа, повышение уровня механизации. Из-за узкой сферы применения многих опалубочных систем, сравнивать некоторые из них невозможно. Одни применяются для криволинейных поверхностей, другие для прямолинейных, третьи для изготовления готовых ячеек. Отдельной позицией стоят технологии несъемной опалубки.
В итоге сравнения было выявлено, что для поверхностей здания с частыми изломами рационально применять мелкощитовую облегченную опалубку. Для зданий ячейкового типа лучшей оказалась опалубка объемно-блочная, поскольку трудозатраты и соответственно время монтажа данной опалубки уменьшаются в несколько раз по сравнению с щитовой опалубкой.
...

Список литературы
1. Стекломагнезитовая несъемная опалубка [электронный ресурс] URL: http://building-forum.ru/topic40856.html (дата обращения: 12.04.19).
2. Несъемная опалубка с применением СМЛ [электронный ресурс] URL: http://sml.my1.ru/index/index_31/0-10 (дата обращения: 12.04.19).
3. Сравнительный анализ технологий строительства домов с несъемной опалубкой [электронный ресурс] URL: https://www.parthenon-house.ru/content/articles/index.php?article=6640 (дата обращения: 12.04.19).
4. Технология Изодом [электронный ресурс] URL: http://www.vashdom.ru/articles/novodom_1.htm (дата обращения: 12.04.19).
5. Несъемная опалубка ИЗОДОМ [электронный ресурс] URL: http://www.izobud.ru/teh.htm (дата обращения: 12.04.19).
6. Технология строительства зданий из блоков DURISOL [электронный ресурс] URL: (Докипедия: ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЙ ИЗ БЛОКОВ DURISOL) https://www.dokipedia.ru/document/5181504 (дата обращения: 12.04.19).
7. Технология строительства с применением блоков DURISOL [электронный ресурс] URL: http://www.durisol.ru/material/technology/ (дата обращения: 12.04.19).
8. Технология ПЛАСТБАУ-3 [электронный ресурс] URL: http://proektabc.ru/94-tekhnologiya-stroitelstva/nesemnaya-opalubka/282-plastbau3.html (дата обращения: 12.04.19).
9. Несъёмная опалубка. Плюсы и минусы [электронный ресурс] URL: http://fazenda.spb.ru/experts/post/zagorodnoe-stroitelstvo/nesyomnaya-opalubka-plyusy-i-minusy/ (дата обращения: 12.04.19).
10. Несъемная опалубка: виды и отзывы [электронный ресурс] URL: http://megabeaver.ru/stroim-dom/fundament/nesemnaya-opalubka-vidy-i-otzyvy.html (дата обращения: 12.04.19).
11. Несъёмная опалубка [электронный ресурс] URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D1%81%D1%8A%D1%91%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D0%BB%D1%83%D0%B1%D0%BA%D0%B0 (дата обращения: 12.04.19).
12. Сфера применения опалубки из профлиста и особенности ее монтажа [электронный ресурс] URL: https://ravchan.ru/opalubka/006-opalubka-iz-proflista.html (дата обращения: 12.04.19).
13. Использование несущего профнастила как опалубки [электронный ресурс] URL: http://tmi-profnastil.ru/statyi/nesushchij-profnastil-kak-opalubka.html (дата обращения: 12.04.19).
14. Недостатки перекрытия по профнастилу [электронный ресурс] URL: https://forum.dwg.ru/showthread.php?t=83097 (дата обращения: 12.04.19).
15. Особенности возведения опалубки из профнастила [электронный ресурс] URL: http://www.malolikto.ru/stroitelstvo/osobennosti-vozvedeniya-opalubki-iz-profnastila.html (дата обращения: 12.04.19).
16. Скользящая опалубка – технология строительства [электронный ресурс] URL: http://nagdak.ru/stroy/269-skolzjashhaja-opalubka (дата обращения: 12.04.19).
17. Что такое скользящая опалубка [электронный ресурс] URL: https://zamesbetona.ru/opalubka/skolzjashhaja-opalubka.html (дата обращения: 12.04.19).
18. Скользящая опалубка [электронный ресурс] URL: https://www.navigator-beton.ru/articles/skolzyashhaya-opalubka-tehnologiya-ee-izgotovleniya-i-osobennosti-montazha.html (дата обращения: 12.04.19).
19. Крупнощитовая опалубка [электронный ресурс] URL: https://www.opalubka-monolit.ru/opalubka/021.htm (дата обращения: 12.04.19).
20. Разборно-переставная опалубка [электронный ресурс] URL: http://opalubka-expert.ru/razborno-perestavnaya-opalubka/ (дата обращения: 12.04.19).
21. Сфера использования разборно-переставной опалубки и основные ее преимущества [электронный ресурс] URL: https://ravchan.ru/opalubka/001-razborno-perestavnaya-opalubka.html (дата обращения: 12.04.19).
22. Сфера применения подъемно-переставной опалубка и основные ее преимущества [электронный ресурс] URL: https://ravchan.ru/opalubka/035-podemno-perestavnaya-opalubka.html (дата обращения: 12.04.19).
23. Балочно-ригельная опалубка [электронный ресурс] URL: http://opalubka-expert.ru/balochno-rigelnaya-opalubka/ (дата обращения: 12.04.19).
24. Особенности применения балочно-ригельной опалубки в строительстве [электронный ресурс] URL: http://opalubok.ru/osobennosti-primeneniya-balochno-rigelnoj-opalubki-v-stroitelstve.html (дата обращения: 12.04.19).
25. Гибкая опалубка Syflex для бассейнов, фундаментов, объектов со сложной геометрической формой [электронный ресурс] URL: http://www.gsrlipetsk.ru/goods/opalubka-sten/Syflex/ (дата обращения: 12.04.19).
26. Гибкая опалубка - преимущества [электронный ресурс] URL: http://www.kramos.ru/articles/gibkaya-opalubka-preimushchestva.html (дата обращения: 12.04.19).
27. Гибкая опалубка SYFLEX [электронный ресурс] URL: http://www.promsnab-spb.ru/catalog/gibkaya-opalubka.html (дата обращения: 12.04.19).
28. Гибка опалубка для бассейнов [электронный ресурс] URL: http://www.everest-stroy.com/2920.html (дата обращения: 12.04.19).
29. Гибкая опалубка для бетона [электронный ресурс] URL: http://opalubka-sten.ru/gibkaya-opalubka-dlya-betona/ (дата обращения: 12.04.19).
30. Возведение зданий в горизонтально-перемещаемых опалубках [электронный ресурс] URL: http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-129-tehnologia/108.htm (дата обращения: 12.04.19).
31. Катучая опалубка [электронный ресурс] URL: http://www.arhplan.ru/technology/formwork/katuchaya-formwork (дата обращения: 12.04.19).
32. Тоннельная опалубка технология [электронный ресурс] URL: http://opalubka-tut.ru/publikacii/tonnelnaya-opalubka-texnologiya (дата обращения: 12.04.19).
33. Виды туннельной опалубки и особенности ее использования [электронный ресурс] URL: https://ravchan.ru/opalubka/036-tunnelnaya-opalubka.html (дата обращения: 12.04.19).
34. Пневматическая опалубка [электронный ресурс] URL: https://studfiles.net/preview/551237/ (дата обращения: 12.04.19).
35. Подъемно-пневматическая опалубка [электронный ресурс] URL: http://perekos.net/pages/view/1287 (дата обращения: 12.04.19).
36. Объемно-переставная опалубка [электронный ресурс] URL: http://opalubka-expert.ru/obemno-perestavnaya-opalubka/ (дата обращения: 12.04.19).
37. Возведение зданий в горизонтально-перемещаемых опалубках [электронный ресурс] URL: http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-129-tehnologia/109.htm (дата обращения: 12.04.19).