У наші дні використовуються різноманітні будівельні матеріали, як відомі з найдавніших часів, так і з'явилися недавно. Пустотні стіни із залізобетону стали зводити в ХХ столітті. Спочатку з'явився бетон, але в Росії та Англії одночасно його винайшли дві людини, які навіть не знали один одного. Це трапилося на початку XIX століття. Створив залізобетон зовсім не будівельник, інженер, конструктор або архітектор. Простий французький садівник в 1867 році замість дерев'яних квіткових діжок зробив бетонні, помістивши дріт у бетон.
Технологія армування стін Дріт або стрижні зі сталі, які поміщають в бетон для підвищення його міцності на вигин і розтягування, називають арматурою. Слово це на латині означає «озброєння». Озброєний і укріплений сталлю бетон (точніше, вже залізобетон) являє собою зовсім новий матеріал, в якому компоненти володіють високою міцністю зчеплення. Правильно виконана технологія армування стін зробить їх міцними на довгі роки. Для прикладу: сталевий стрижень діаметром 1,2 см, занурений в бетон на 30 см, можна витягнути з бетону, приклавши силу близько 400 кг. На це зчеплення не впливають температурні перепади (і у сталі, і у бетону коефіцієнти теплового розширення майже не відрізняються).
У залізобетоні кожен компонент виконує свою роботу: навантаження на розтяг несе сталь, на стиск - бетон. І якщо сталь озброює бетон, то бетон захищає сталь від корозії і сильного нагрівання, що дозволяє залізобетону вистояти при сильних пожежах. Тому армування стін у будівництві застосовують дуже часто. З'являються волосяні тріщини неминучі при граничних навантаженнях, але ці тріщини не критичні ні з точки зору міцності матеріалу, ні з точки зору стійкості стали до корозії.
У будівельній практиці армуються такі залізобетонні вироби: бетонні балки над дверними і віконними прорізами, плити перекриття, панелі із залізобетону, балки мостів, ригелі цехових будівель у промислових будівлях, монолітні стіни та ін.
Для кращої адгезії сталева арматура володіє рельєфною поверхнею, на неї наносять різні насечкі.Армірованіе монолітних стін буде набагато якісніше і міцніше при з'єднанні арматурного каркаса в одну зварену конструкцію. Не завжди матеріали, з яких зводять ті чи інші споруди, виносять граничні навантаження. Тому армування стін можна виробляти сіткою зі скловолокна. Вкрита шаром штукатурки, вона теж бере участь у теплоізоляції споруди. Таким чином, армування монолітних стін - це один з важливих кроків у будівництві будинків.
Підпірні стіни з монолітного залізобетону Монолітний залізобетон являє собою дуже вдалий і економічний матеріал для створення наступних конструкцій: • підлог; • перекриттів; • сходів; • покрівель; • стін, у тому числі підпірних.
Підпірна стіна зводиться на тих схилах, де проектуються сходи і майданчики, оскільки її пряме призначення - зміцнення похилих ділянок ландшафту і з'єднання різних ділянок з контрастним рельєфом. Вони утримують грунт від сповзання. Такі пустотні стіни повинні не тільки бути міцними інженерними конструкціями, а й вписуватися в ландшафт, який уродуя його, а підкреслюючи своєрідність і беручи участь у формуванні загальної ландшафтної композиції. Підпірні стіни виконуються з різних матеріалів, але залізобетон є одним з найбільш вдалих рішень, оскільки при його використанні відпадає необхідність робити дуже глибоку траншею під фундамент. Для підпірної стіни із залізобетону досить заглиблення 15-20 см. Також завдяки високій міцності залізобетону підпірна конструкція повністю виконує свою функцію при товщині 10 см. При цьому за рахунок здешевлення фундаменту знижується вартість і самої конструкції. При установці монолітних залізобетонних підпірних стін в результаті виходить безшовна конструкція, яка не тільки добре виглядає з естетичної точки зору, але і більш міцна і довговічна.
Споруджуються підпірні стіни з монолітного залізобетону методом відливання в опалубці, яка збирається в залежності від конфігурації з дощок або готових щитів при криволінійної або ламаного конфігурації. Першими встановлюються стінки опалубки на нижній терасі: готові щити монтуються до стінки викопаної траншеї, з'єднуються між собою, а зовні їх забезпечують підпорами, призначення яких - допомогти щитам стояти прямо під вагою бетонної маси. Коли перший ряд щитів вже встановлений, можна ставити другий. Коли він готовий, його зміцнюють підпорами, як і перший, а вгорі обидва ряди з'єднують між собою брусками. Оскільки мова йде про залізобетон, всередині опалубки між щитами ставлять 2 ряди сталевої арматури у вигляді сітки, але дозволено використання і металевих прутів і навіть обрізків водопровідних труб, з'єднаних дротом.
При установці монолітної балки можна забувати про дренаж. Щоб відводити грунтову воду через монолітної стіни із залізобетону, в самій нижній частині, на 5 см вище рівня поверхні, закладаються дренажні труби з пластмаси потрібного діаметру, відстань між ними повинна становити 1 м.
Опалубка монолітних стін Опалубка - це те, без чого неможливе формування монолітних конструкцій, як бетонних, так і залізобетонних. Ці споруди в залежності від розбірних діляться на 2 типи: • знімна опалубка стін; • незнімна опалубка. Найпоширеніші опалубки - знімні, в різноманітних варіаціях. Назва «знімна» припускає, що щити або дошки, з яких зроблена опалубка стін, прибираються після повного висихання бетону або первинного його схоплювання. Знімна опалубка використовується не тільки для формування фундаменту - вона є повноцінним учасників зведення монолітних стін і каркасів багатоповерхових будівель, з її допомогою виготовляються прольоти сходів і елементи декору.
Що використовується для виготовлення знімної опалубки: • деревина (щити, дошки і т.д.); • фанера; • сталевий лист; • алюміній (як лист, так і форма); • полівінілхлорид; • різні поєднання вищевказаних матеріалів.
Незалежно від матеріалу опалубки існує ряд вимог, однакових для всіх: 1. Каркас повинен володіти достатньою жорсткістю і бути зафіксованим на своєму місці. 2. Зазори між елементами конструкції повинні бути мінімальними, для чого потрібно ретельно їх підганяти. Через зазори може випливати цементне молоко, через що постраждає якість готового бетонного виробу. Незнімна опалубка стін - це конструкція, яка після заливки бетону і його застигання залишається в бетонній масі як частина загальної конструкції. Матеріали, що використовуються для її виготовлення, повинні бути: • теплоізоляційними; • міцними (при заливці бетону утворюється значний тиск на конструкцію опалубки); • з низькою теплопровідністю (монолітна конструкція з бетону має високу теплопровідність, тому бетон і опалубка повинні складати єдину теплоізоляційну пару).
При використанні незнімної опалубки бетон більш надійно, ніж у найманій конструкції, захищений від різних несприятливих зовнішніх факторів, в першу чергу від вологи та екстремальної температури. Це своєрідний багатошаровий сендвіч з опалубки і бетону, де бетон забезпечує міцність, а опалубка - термоізоляцію. В даному випадку повинна бути зроблена розрахункова схема із зазначенням пропорцій суміші. Незнімна опалубка стін може споруджуватися і з облицювальних панелей, що дуже вигідно для досягнення естетичного результату. У приватному домобудівництві дуже цікаві для використання в якості опалубки такі теплоізоляційні матеріали, як пінополістирол і арболіт (матеріал із суміші відходів деревної промисловості з розчином цементу з подальшим формуванням порожнистих блоків).
Зведення пустотних стін із залізобетону У силу специфічності конструкції пустотні стіни потрібно робити більшої товщини, ніж монолітні. Для зведення малоповерхового будинку потрібно брати пустотні залізобетонні стіни товщиною від 20 см. Порожнина, звана ще повітряним кишенею, розташовується посередині стіни, займаючи від 3 до 6 см. Порожнина цю не залишають порожній: кишеня заповнюється пінопластом або мінеральною ватою. Використання пінопласту передбачає відсутність додаткової гідроізоляції. Цей матеріал просто поміщають в опалубку з уже встановленою арматурою і заливають бетонним розчином. Коли бетон застигає, стіна виходить з великою міцністю і добре утримує тепло. З мінусів можна відзначити те, що таке явище, як місток холоду, в даній конструкції неминуче, але плюсом є те, що при утепленні можна обійтися меншими коштами.
Коли для формувань пустотних залізобетонних стін використовують як утеплювач мінеральну вату, спочатку роблять опалубку з порожниною посередині, в опалубці виставляється арматура, потім заливається бетон. Через добу опалубка знімається, а конструкція кілька днів відпочиває. Перед тим як заповнити повітряна кишеня мінеральною ватою, утеплювач поміщають під вологостійкі брикети і вже в такому «зачохлення» вигляді монтують в конструкцію. Особливість цих пустотних стін в тому, що їх потрібно додатково зміцнювати спеціальними колонами.
