из «Железобетон: Эскизный проект для архитекторов и строителей»
Р. Э. Шеффер, McGraw-Hill, 1992.
2.1 Ранний бетон
Много было написано о многочисленных значительных зданиях Римской империи, построенных с использованием «бетона» в качестве основного конструкционного материала. Многие исследователи считают, что первое использование действительно цементирующего вяжущего (в отличие от обычной извести, обычно используемой в древних строительных растворах) произошло на юге Италии примерно во втором веке до нашей эры. Неаполитанский залив широко использовался римлянами для производства цемента. Несомненно, что для строительства Porticus Aemelia, большого склада, построенного в 193 г. до н.э., пуццуолана использовалась для связывания камней в «бетон». Этот необычный песок вступает в химическую реакцию с известью и водой, превращаясь в каменистую массу даже при полном погружении в воду. Римляне использовали его для мостов, доков, ливневых стоков и акведуков, а также для зданий.
Римский бетон мало похож на современный бетон на портландцементе. Он никогда не был в пластическом состоянии, которое могло бы затекать в форму или конструкцию опалубки. Действительно, нет четкой границы между тем, что можно было бы назвать первым бетоном, и тем, что правильнее было бы назвать цементированным щебнем. Римский бетон строился слоями путем заполнения раствора вручную камнями разного размера и вокруг них. Эта сборка была облицована глиняными кирпичами с обеих сторон, если только она не была ниже уровня земли, а в случае со стенами кирпичи служили формами для «бетона» (Boethius and Ward-Perkins, 1970). Известно, что кирпичи имели небольшую конструкционную ценность и использовались для облегчения строительства и в качестве отделки поверхностей. Нет никаких сомнений в том, что пуццуолановый материал сделал возможным этот тип строительства, поскольку он использовался повсюду в районе Рима / Неаполя, но не встречается ни в северной Италии, ни где-либо еще в Римской империи.
В большинстве общественных зданий, включая Пантеон и фешенебельные резиденции в Риме, для стен и сводов использовалась бетонная конструкция, облицованная кирпичом. Купольный Пантеон, построенный во втором веке нашей эры, безусловно, является одним из архитектурных шедевров всех времен. Это очень сложная конструкция со множеством облегчающих вес пустот, ниш и небольших сводчатых пространств. Строители Пантеона знали достаточно, чтобы использовать очень тяжелые заполнители на уровне земли и заполнители с уменьшающейся плотностью выше в стенах и в самом куполе, чтобы уменьшить переносимый вес. Чистый пролет Пантеона в 142 фута затмил предыдущие пролеты и произвел не что иное, как архитектурную революцию с точки зрения восприятия внутреннего пространства (Mainstone, 1975).
Вероятно, из-за отсутствия подобных пуццуоланов во всем мире этот тип бетона больше нигде не использовался, а каменная и кирпичная кладка продолжала оставаться доминирующим строительным материалом для большинства значительных зданий мира на протяжении многих веков. Тип бетона впервые снова увидели во Франции восемнадцатого века, где оштукатуренный щебень, имитирующий настоящую каменную кладку, стал модным. Франсуа Куантеро, каменщик из Лиона, искал экономичный способ возведения несгораемых стен, используя цементный раствор в сочетании с очень древней техникой строительства из глины или «утрамбованной земли» (Коллинз, 1959). Pise призывает использовать деревянную опалубку для удержания глины или грязи во время ее уплотнения, но использование новых и более прочных цементов сделало процесс уплотнения ненужным. В 1824 году английский каменщик Джозеф Аспдин запатентовал улучшенный цемент, который он назвал портландцементом, потому что он напоминал природный камень, добываемый на соседнем острове Портленд. Обычно считается, что Аспдин был первым, кто использовал высокие температуры для нагрева материалов из оксида алюминия и кремнезема до точки стеклования, что привело к плавлению. Цемент по-прежнему производится таким образом сегодня. В течение девятнадцатого века бетон использовался для многих зданий в Европе, часто промышленного характера, поскольку этот «новый» материал не имел социальной приемлемости камня или кирпича.
2.2 Использование армирования
Среди исследователей существуют разногласия относительно первого реального использования армирования в бетоне. Чаще всего в качестве первого успешного примера приводится строительство нескольких небольших гребных лодок Жаном-Луи Ламбо в начале 1850-х годов. Г-н Ламбо, джентльмен-фермер с юга Франции, укрепил свои лодки железными прутьями и проволочной сеткой. У него были некоторые планы по использованию этого материала в строительстве зданий, потому что он подал заявку на патент во Франции и Бельгии в 1856 году, описывая бетон следующим образом (Кэсси, 1965):
Улучшенный строительный материал для использования в качестве заменителя дерева в морских и архитектурных сооружениях, а также в бытовых целях, где необходимо избегать сырости.
В 1854 году штукатур Уильям Б. Уилкинсон из Ньюкасл-апон-Тайн возвел небольшой двухэтажный домик для прислуги, укрепив бетонный пол и крышу железными прутьями и проволочными канатами, и получил патент на этот тип конструкции в Англии. (Кондит, 1968). Он построил несколько таких сооружений, и ему приписывают строительство первого железобетонного здания.
В 1867 году Жозеф Монье, французский садовник, получил патент на несколько армированных садовых кадок, а позже запатентовал несколько усиленных балок и столбов, используемых для ограждения автомобильных и железных дорог. Впоследствии было показано, что Монье никогда не понимал, как Уилкинсон, необходимость того, чтобы армирование располагалось вблизи растянутой стороны балки.
Первое широкое применение бетона на портландцементе в строительстве произошло под руководством французского строителя Франсуа Куанье. Он построил несколько больших домов из бетона в Англии и Франции в период с 1850 по 1880 год, сначала используя железные стержни в полах, чтобы стены не расползались, а затем используя стержни в качестве изгибающихся элементов (Farebrother, 1962).
Первое знаковое здание из железобетона было построено американским инженером-механиком Уильямом Э. Уордом в 1871-1875 гг. Дом стоит сегодня в Порт-Честере, штат Нью-Йорк. Он хорошо известен благодаря усердию, с которым мистер Уорд вел все свои дела, исследуя и документируя все. Он хотел бетонный дом, потому что его жена ужасно боялась огня, и в 1870 году поручил архитектору Роберту Муку спроектировать его. Как и здания Куанье, он был сделан так, чтобы напоминать каменную кладку, чтобы быть социально приемлемым. Господин Уорд сам занимался всеми техническими и строительными вопросами, проводя длительные нагрузочные испытания и другие эксперименты. Он использовал французское слово для обозначения бетона, бетона, и в 1883 году представил доклад о доме Американскому обществу инженеров-механиков под названием «Бетон в сочетании с железом как строительный материал». Его аудиторию по определению гораздо больше интересовали спроектированные им уникальные системы водоснабжения и отопления, чем железобетон.
В 1879 г. немецкий строитель Г.А. Вейсс купил патентные права на систему Моньера и стал пионером в строительстве железобетонных конструкций в Германии и Австрии, продвигая систему Вайсса-Монье (Collins, 1959). (Многие из этих зданий были построены и во Франции).
2.3 Монолитно-каркасная конструкция
В конце девятнадцатого века строительство железобетонных каркасов параллельно развивалось Г. А. Уэйссом в Германии/Австрии, Эрнестом Л. Рэнсомом в США и Франсуа Хеннебиком во Франции.
В 1870-х годах Эрнест Л. Рэнсом управлял успешной каменной компанией (производящей бетонные блоки в качестве искусственного камня) в Сан-Франциско. Он впервые применил армирование в 1877 году, а в 1884 году запатентовал систему, в которой использовались скрученные квадратные стержни, помогающие создать сцепление между бетоном и армированием (Коллинз, 1959). Его крупнейшей работой того времени был музей Леланда Стэнфорда-младшего в Стэнфордском университете, первое здание, в котором использовался открытый заполнитель. Он также отвечал за несколько промышленных зданий в Нью-Джерси и Пенсильвании, таких как строительство в 1903–1904 годах механического цеха Келли и Джонса в Гринсбурге, штат Пенсильвания.
Здание Ингаллс, достопримечательность Цинциннати, было построено в 1904 году с использованием варианта системы Рэнсома. Спроектированный фирмой Elzner and Anderson, это был первый бетонный небоскреб высотой 16 этажей (210 футов).
На другой стороне Атлантики Франсуа Эннебик, успешный каменщик, ставший подрядчиком в Париже, начал строить дома из железобетона в конце 1870-х годов. Он получил патенты во Франции и Бельгии на систему строительства Hennebique и приступил к созданию империи франшиз в крупных городах. Он продвигал материал, проводя конференции и разрабатывая стандарты в сети своей собственной компании. Большинство его зданий (как и у Рэнсома) были промышленными.
Когда обширная компания была на пике своего развития, Hennebique выполняла более 1500 контрактов ежегодно (Collins, 1959). Больше, чем кто-либо другой, он был ответственен за быстрый рост железобетонного строительства в Европе.
2.4 Железобетонная архитектура
Если Хеннебик был ответственен за приемлемость железобетона в качестве строительного материала, то именно Огюст Перре сделал его приемлемым в качестве архитектурного материала. Работы Ферре включают в себя не только фабрики и многоквартирные дома, но и музеи, церкви и театры. Его наиболее известные работы находятся в Париже или его окрестностях, например, жилой дом с изящным фасадом на улице Франклина, 25, завершенный в 1903 году. Всего несколько лет спустя он спроектировал громоздкий, массивный на вид, но просторный Театр Елисейских полей.
Нотр-Дам-дю-Рейнси, построенный в 1922 году, представляет собой значительный отход от всего, что было построено из бетона раньше, и обычно считается шедевром архитектурного дизайна. Высокие арочные потолки и стройные колонны убедительно свидетельствовали о достоинствах этого недавно принятого строительного материала.
2.5 Конструкция корпуса
Железобетон позволил разработать совершенно новую форму здания — тонкую оболочку. В 1930 году Эдуардо Торроха, блестящий испанский инженер, спроектировал невысокий купол толщиной 3.5 дюйма и пролетом 150 футов для рынка в Альхесирасе, используя стальные тросы в качестве натяжного кольца. Торроха также отвечал за статически элегантную консольную крышу стадиона на Мадридском ипподроме в 1935 году.
Примерно в то же время итальянский инженер-архитектор Пьер Луиджи Нерви начал строительство своих знаменитых ангаров для итальянских ВВС. Сначала они были отлиты на месте, но большая часть работ Нерви, включая Выставочный зал в Турине и два спортивных дворца в Риме, была в основном сборной конструкцией.
Мастером бетонной оболочки, без сомнения, был бы родившийся в Испании математик, инженер и архитектор Феликс Кандела. Практикуя в основном в Мехико, он спроектировал Лабораторию космических лучей с крышей толщиной 5/8 дюйма для Университета Мехико. Он принял форму гиперболического параболоида в качестве своей торговой марки и, используя выгодную стоимость рабочей силы, построил множество фабрик и церквей в Мехико и его окрестностях, используя эту форму. Его самое яркое здание — ресторан в Сочимилько, построенный в 1958 году и состоящий из шести одинаковых параболоидных сводов.
2.6 Дальнейшее использование бетона в современной архитектуре
Будучи молодым архитектором, Ле Корбюзье работал неполный рабочий день в офисе Перре, но всегда был в разногласиях со своим работодателем, не используя общепризнанную классическую основу дизайна (Collins, 1959). Позже Ле Корбюзье стал самым уважаемым архитектором современности, строящим почти исключительно из железобетона. Среди его знаменитых работ – вилла Савойя (из плоских плит, 1931 г.), жилые дома на пилотах в Нанте и Марселе (конец 1940-х гг.), часовня в Роншане (со стенами из бетонной кладки, 1957 г.), монастырь Ла Tourette (1959 г.) и правительственный комплекс в Чандигархе в Индии (1961 г.). Больше, чем его современники, Ле Корбюзье увлекался игрой естественного света как элементом дизайна, а бетон с его изменчивой текстурой поверхности послужил отличной средой для его усилий.
Фрэнк Ллойд Райт объявил, что основными преимуществами железобетона являются его формуемость и монолитность конструкции, но он не пользовался этим преимуществом до конца своей карьеры. Он был первым, кто использовал консоль как конструктивную особенность, ставшую возможной благодаря непрерывному характеру железобетонной конструкции. Дом Кауфмана (Фоллингуотер), построенный в 1936 году, представляет собой проявление силы в использовании консоли. Тонкие плиты, кажется, выступают за пределы возможного, возможно, они состоят из столько же стали, сколько и бетона!
В 1919 году Мис ван дер Роэ предложил идею структурного ядра для высотного здания с консольными плитами перекрытий (Дрекслер, 1960), но только в 1947 году Райт воплотил эту идею в жизнь, создав проект восковой модели Джонсона. Башня в Расине, Висконсин. Весь комплекс штаб-квартиры Johnson Wax был признан одним из лучших творений Райта.
Заявление Райта об органической основе своих проектов и необходимость использовать «пластическую» природу железобетона достигли высшей точки в его проекте Музея Гуггенхайма в 1956 году. Монументальная спиральная форма мгновенно стала достопримечательностью Нью-Йорка.
2.7 Высокопрочный бетон и высотные здания
Высотное строительство из бетона медленно продвигалось вперед от здания Ингаллс в 1904 году. Гиганты и гиганты 1930-х годов были все из стальных конструкций. Однако восковая башня Джонсона послужила толчком к созданию башен-близнецов Бертрана Голдберга в Марина-Сити, хотя и в совершенно другом масштабе. 60-этажное высотное здание в Чикаго, возведенное в 1962 году, ознаменовало начало использования железобетона в современных небоскребах, а вместе с ним и конкуренцию за стальной каркас. Площадь Виктория в Монреале, построенная в 1964 году, достигла высоты 624 фута с использованием бетона 6000 фунтов на квадратный дюйм в колоннах. Бетоны более высокой прочности оказались ключом к увеличению высоты, поскольку они позволяют разместить колонны разумного размера на нижних этажах. One Shell Plaza в Хьюстоне достигла высоты 714 футов в 1970 году с использованием бетона с давлением 6000 фунтов на квадратный дюйм. Район Чикаго с его обильными запасами высококачественной летучей золы (которая помогает получить более удобоукладываемый бетон при более низком водоцементном отношении) породил наибольшую концентрацию высоких железобетонных зданий. В 70-этажных башнях Lake Point Towers в 7500 году использовался бетон с давлением 645 фунтов на квадратный дюйм, чтобы достичь высоты 1968 футов. В 859 году высота Water Tower Place достигла 1973 футов, а прочность бетона достигла 9000 фунтов на квадратный дюйм благодаря суперпластифицирующей примеси (см. Раздел 3.5).
В 1989 году здание Scotia Plaza Building в Торонто было завершено до высоты 907 футов. В 1990 году еще две башни в Чикаго превысили высоту 900 футов. Более высокое из них – здание по адресу 311 S. Wacker Drive, показанное рядом с Sears Tower. В настоящее время в Нью-Йорке, Чикаго и Токио планируются еще более высокие здания с использованием бетона с прочностью 15,000 XNUMX фунтов на квадратный дюйм и выше.
Колодезные кольца своими руками
Собственный водопровод, скважина или оборудованный септик могут не только принимать сточные воды, но даже производить газ для кухонной плиты. В таких конструкциях железобетонное кольцо является основным задействованным элементом. Некоторые люди приобретают такие кольца, доставляя сразу на дом. Но не каждый может себе позволить покупку и доставку этого элемента. Однако не отчаивайтесь! Есть вариант купить готовую форму для изготовления колодезных колец своими руками. Давайте поближе познакомимся с этой технологией.
Содержание:
Эволюция колодезных колец
Если заглянуть в историю, то можно сказать, что колодезные кольца впервые появились еще в 2600 году до нашей эры в Индии. Также подобные изделия использовались в Древнем Китае и Древнем Риме. А в Россию колодезные кольца попали только в 19 веке, когда потребность в их эксплуатации возросла, именно в это время были построены первые подземные коммуникации. Но стены самых первых колодезных колец были не из бетона, а из кирпича.
И только в шестидесятые годы произошла замена материала, стенки колодезных колец стали делать из бетона и железобетона. Многие проблемы решило появление бетона и железобетона, а вместе с ними и колодезных колец, которые имеют больше преимуществ, чем кирпич, которым выложены стены канализации. Вместе с этим упростился трудоемкий и долгий процесс монтажа инженерных коммуникаций.
Вместе с заменой материала изготовления подземных коммуникаций изменилась конструкция колодезного кольца. В первую очередь отличия заметны в конце кольца. Самые обычные колодезные кольца имели плоский конец, позднее появились изделия со стыковочными концами, которые стали называть стыковочными кольцами с замком. Именно благодаря наличию столь надежного соединения стыковочные кольца отличаются высокой водонепроницаемостью.
Конечно, колодезные кольца, имеющие замок, стали намного лучше традиционных, так как он не нарушался при сдвиге грунта, а тем самым не вызывал проблем с их функционированием. Движение колец вместе с грунтом обеспечивало и целостность конструкции в целом. Но эта система крепления не была на 100% надежной, поэтому было разработано новое крепление – наружные и внутренние выступы на кольцах колодца, сдерживающие глухое крепление колец между собой и исключающие малейшие смещения.
Назначение колодезных колец
В первую очередь колодезные кольца используются для устройства канализационных колодцев.
Их часто используют для оборудования автомагистралей и городских дорог, где они предназначены для отвода нежелательных осадков. На сегодняшний день колодезные кольца применяются также для устройства мостов через каналы и траншеи, различных типов колодцев, различных очистных сооружений, ландшафтного дизайна и т. д. Колодезные кольца задействуют в качестве несъемной опалубки при устройстве инженерных сооружений или различных фундаментов. Кроме того, кольца часто используют для строительства колодцев в домашних условиях.
Есть современные варианты колодезных колец, например пластиковые. Отличаются небольшим весом, что способствует легкому монтажу. Как оказалось, по прочности они не уступают железобетонным. Пластиковые кольца не взаимодействуют с различными химическими элементами и не подвержены коррозии. Но они все равно не могут обеспечить весь комплекс свойств, например, имеют очень низкую морозостойкость.
Чем объясняется такой спрос на эти продукты? Во-первых, они прочны и устойчивы к сильным нагрузкам. Во-вторых, материал не пропускает воду и является экологически чистым, это немаловажно, так как вода, попадающая в конструкцию, может быть использована для питья и приготовления пищи. Стоит отметить, что колодезные кольца очень быстро монтируются и имеют приемлемую цену.
К качеству приобретаемых колодезных колец предъявляются определенные требования. Понятно, что такие изделия должны иметь хорошую плотность, иначе они будут неприменимы. Полесные кольца должны быть согласованы со всеми нормами государственного стандарта и экологическими факторами. Дело в том, что вода, поступающая в конструкцию, может быть использована для питья и приготовления пищи. Сварные кольца должны обладать высокой прочностью и способностью выдерживать большие нагрузки.
Проектирование и производство колодезных колец
Классические кольца имеют форму цилиндра, но есть и прямоугольные варианты. Стоит отметить, что кольца могут быть с замком и без него. Обычные кольца наделены плоским концом. Полодеусные кольца с замком наделены стыковочными концами. По мнению специалистов, плотность запирания замка сможет обеспечить лучшую герметичность и надежность инженерных систем.
Базовые кольца имеют стандартные размеры и делятся на малую, среднюю и большую группу. Малые кольца наделены метровым внутренним диаметром, толщиной стенок 16 сантиметров, высотой 90 сантиметров и весом 600 килограммов. Внутренний диаметр колодоевого кольца средней группы 1.5 метра. Они весят одну тонну и имеют одинаковую высоту. Большие кольца весят полторы тонны, а их внутренний диаметр составляет 2 метра.
Кроме стандартных стеновых колец выпускаются настенные финики, отличающиеся высотой и используемые для возведения выступающей над землей части колодца. Такие финики отличаются меньшей высотой, по сравнению со стандартным вариантом. Обязательным элементом конструкции колодца являются крышки и днища, входящие в комплект перечисленных групп и имеющие соответствующий диаметр.
С каждым годом производство железобетонных колец совершенствуется за счет внедрения новых технологий. При укладке металлической арматуры стали применять лазерную резку. Все инновации позволяют выпускать качественную и надежную продукцию. В связи с упрощением изготовления конечная стоимость колодезных колец стала снижаться.
При изготовлении колодезных колец используются специальные формы. Размеры внешнего внутреннего диаметра определяются с помощью опалубки. В пространство этих размеров укладывают армирующий сетчатый каркас или проволоку и заливают раствор. Для лучшего уплотнения формы его обычно подвергают вибрационному воздействию, сжимающему бетон. В результате изделие получается очень прочным, выдерживает большие нагрузки и эффективно выполняет свое предназначение.
При изготовлении колодезных колец могут устанавливаться специальные кронштейны, которые называются шасси. Промышленные железобетонные кольца часто имеют специальные откидные замки (выглядят как уступы в нижней части колец и помещения для них в верхней части). Благодаря этой конструктивной особенности можно осуществить надежную и плотную фиксацию ствола колодца во избежание смещения его колец.
Колодезные кольца своими руками
Теперь пришло время рассмотреть поэтапную технологию возведения колодезных колец своими руками. Если делать все постепенно и аккуратно, то и результат будет соответствующий.
Форма для колодезного кольца
Вариантов изготовления формы много, остановимся на проверенных. Вам нужно выбрать две металлические бочки, соответствующие размеру колодезного кольца. Продавленные фиксирующие планки на их стенках никак не повлияют на процесс изготовления. Также можно использовать трубы или воздуховоды нужного диаметра. Собрать опалубочные цилиндры можно, соединив между собой отдельные листы. Хороший результат дала опалубка из пластиковых цилиндров.
На внешней поверхности большой бочки будущей формы необходимо сделать две продольные разметки. Они разделят ствол на две одинаковые части по вертикали. Далее нужно использовать простые оконные или дверные навесы. На разметках нужно расположить два навеса так, чтобы их крылья располагались по краям от линии, а изгиб навеса вдоль и над разметкой. С помощью заклепок или сварки к цилиндру крепятся навесы. На внутренней стороне ствола необходимо точно скопировать маркировку, нанесенную снаружи.
Изнутри будущая форма вырезается таким образом, чтобы не повредить закрепленные навесы снаружи. Здесь можно использовать болгарку и установить тончайший отрезной круг. С одной стороны будущей формы, в месте установки навесов, необходимо срезать в каждом навесе нижние шляпки-фиксаторы гибочного шпинделя.
Обратите внимание, что это делается только с одной стороны. Обрезанные веретена вытягиваются, и открывается получившаяся форма. При закрытии формы следует развивать мобильность и сопоставимость сторон. Чтобы обеспечить закрытие фасонного профиля, можно использовать обрезные шпиндели. Также можно подобрать другие веретена, подходящие по диаметру, как на фото колодезных колец.
Теперь нужно подготовить внутреннюю часть будущей формы. Для этого используйте металлическую бочку или заранее подготовленную форму. Две пружины должны применяться изнутри. Они должны располагаться друг от друга на расстоянии 1/3 длины всей окружности ствола. Обратите внимание, что цилиндр не делится на одинаковые части по вертикали, одна часть должна быть шире другой примерно в два раза. С внутренней стороны навесы следует устанавливать, как и с наружной.
С внутренней стороны линии разметки копируются. После этого цилиндр аккуратно разрезают по этим линиям, чтобы не повредить внутренние навесы. В навесах, расположенных на одной линии, нужно срезать головки шпинделей с изгиба. После этого веретена удаляются, а полученная форма обрабатывается. При его закрытии настраивается сравнение сторон.
Обратите внимание, что в собранном виде внутренняя бочка должна быть примерно на пять-десять сантиметров выше внешней. Внешняя форма опалубки легко закрывается, открывается и фиксируется шпинделями. Внутренняя форма также должна легко открываться внутрь. Когда кольцо освободится, первое следует снять.
Навесы освобождаются от съемных шпинделей, меньшая часть формы загибается внутрь и легко вытягивается из свежего кольца. Внешняя форма также легко снимается, но открывается наружу. Вы можете использовать эту форму более одного раза. Возможно, он пригодится вашим друзьям или родственникам.
Материалы для колодезного кольца
Для стандартного изготовления колодезных колец вам понадобится песок, цемент, щебень, вода, бетономешалка, грузоподъемные устройства, форма, усиленный каркас и хорошая строительная площадка. Для начала вы должны определиться с объемом бесцветного кольца, которое вы будете делать своими руками. Очень важно, чтобы толщина кольца была не менее 7 сантиметров.
При изготовлении бетонного кольца температура должна быть от 8 градусов. В жару следует замедлить испарение влаги, так как при быстрой сушке изделие не сможет приобрести нужную прочность. Можно прикрыть изделие от прямых солнечных лучей и обеспечить необходимую влажность.
Как и при всех бетонных работах, состав смеси обычно определяется соотношением входящих в нее компонентов: песка, щебня и цемента. Количество цемента служит единицей измерения. Целесообразно использовать свежий и созревший цемент, не ниже марки М400. Под созревшим понимается цемент, рассчитанный не менее тридцати дней после его изготовления. Для изготовления колодезных колец очень важен объем воды – от 0.5 до 0.7 части цемента, песка – от 2 до 2.5, гравия – от 3 до 4. Такое соотношение обеспечит максимальную плотность бетона.
Для приготовления бетона сначала нужно смешать песок и цемент, затем добавить воду и снова все тщательно перемешать. После этого в полученную смесь добавляется гравий, предварительно замоченный в воде. Готовую форму следует установить на ровный пол или металлический поддон. Между внешним и внутренним цилиндром следует разместить армирующую сетку. Если его нет, можно использовать проволоку от двух до шести миллиметров, которую постепенно укладывают витками с добавлением бетонного состава.
Кольца можно сделать без использования арматуры, но в этом случае их толщина должна быть не менее пятнадцати сантиметров. Такие кольца служат очень долго. Между цилиндрами устанавливаются распорные деревянные клинья на уровне выше среднего во избежание смещения цилиндров при укладке бетонного состава.
Заливка раствора в форму
После длительного перемешивания бетон укладывают в форму для колодезного кольца на высоту не более 15-25 сантиметров. После этого раствор уплотняют по всему диаметру с помощью толстого металлического стержня 12-20 миллиметров. Это необходимо для качественного уплотнения формы и прочности всего изделия. Можно использовать деревянную трамбовку с помощью обычной лопаты, трамбовки или черенка лопаты. Пространство нужно снова заполнить, утрамбовывая бетонную смесь по кругу. Когда уровень сложного бетона будет выше среднего, деревянные распорки можно убрать.
Вы должны заполнить всю форму и хорошо перерисовать выступающую поверхность уложенного бетона. Желательно, чтобы эта поверхность была ровной, так как это будет док. К бетонному раствору, заполненному формой, можно приложить вибрацию, что поможет максимально уплотнить бетон и заполнить все возможные пустоты. При необходимости после этой процедуры можно добавить еще немного бетонной смеси. Но процедура вибрации необязательна.
Для обеспечения хорошей герметичности используются специальные крышки, которые обеспечивают полную изоляцию и блокируют попадание посторонних предметов или жидкостей, как показано в видео про колодезные кольца. Такой подход особенно удобен, если конструкция находится на открытом пространстве или не защищена навесом.
Через три-четыре дня форму можно разобрать. Если влажность и температура оптимальны, уже на следующий день вы сможете освободить кольцо от формы. Его нельзя двигать и перекатывать, так как смесь не полностью затвердевает. Если вы хотите получить достаточно прочный бетон, то готовое кольцо следует смачивать водой в течение следующих 7 дней. Заваренные кольца можно использовать после десятидневной выдержки при условии оптимальной температуры и хорошей влажности воздуха.
Монтаж колодезных колец осуществляется с помощью грузоподъемных кранов, они размещаются друг над другом по принципу пирамиды. Чтобы эти кольца не смещались друг относительно друга при установке, их принято крепить в четырех местах с помощью стальных скоб или пластин. Хотя для экономии своего времени, которое занимает установка колодца, лучше всего делать колодезные кольца с замком, но материала будет потрачено больше.
Если вы хотите, чтобы колодец прослужил как можно дольше, следует выполнить наружную гидроизоляцию. Для этого кольца обрабатываются специальным раствором. При нарушенной технологии производства и некачественном материале есть риск отравления воды скважиной, в которой заложены данные изделия.
Так, колодезные кольца применяются для установки в канализационные, газопроводные, водопроводные системы, смотровые стенки и колодцы. Область применения этих продуктов достаточно обширна. Если вы хотите сделать такое кольцо самостоятельно, в этом нет ничего сложного. Дома нужно иметь специальное оборудование для изготовления колодезных колец и вместительную площадку. Необходимо строго следить за каждым этапом строительства, а также делать все аккуратно и не спеша.
Как сделать своими руками железобетонные кольца для строительства колодца
Бетонные кольца для колодца – довольно популярная продукция. В частном секторе их используют для обустройства систем водоснабжения и канализации, газовой заправки и дренажных коммуникаций.
Разновидности бетонных колец
При производстве бетонных колец используется высококачественный цемент и добавки, улучшающие показатели прочности. Понятно, что изготовление этих изделий в промышленных цехах осуществляется на специальном оборудовании. Хотя можно сделать кольца из бетона в домашних условиях.
Существуют следующие виды колец, используемых для обустройства колодца:
- стена;
- ссылка;
- двухместный;
- с дном;
- замок.
Стеновые конструкции универсальны и используются при устройстве всех типов колодцев. В большинстве случаев это железобетонные изделия. Навесные настенные кольца друг на друга. Для их надежной фиксации стыки заделывают цементным раствором.
Стеновые кольца из бетона нежелательно применять на участках с сыпучим грунтом. Эти изделия не отличаются высокой прочностью. Каждое смещение грунта может привести к деформации конструкции.
Применение опорных бетонных колец уместно, если колодец расположен по ходу движения автомобиля. Данная технология предусматривает устройство люка над скважиной. Основное назначение опорной конструкции — расположение люка с крышкой на заданном уровне.
Нестандартные размеры хороших бетонных колец для колодцев позволяют создать конструкцию с оптимальной глубиной. Производство хорошей продукции почти всегда осуществляется под заказ. Их установка производится на дно колодца, а установка стеновых конструкций производится поверх чистовых колец. Швы также обрабатываются цементным раствором.
Также аналогичны настенным конструкциям кольца с дном. Единственная отличительная черта – наличие бетонного дна. Чтобы качественно установить такое кольцо, потребуется создать идеально ровную поверхность колодца. Вес такого бетонного кольца для колодца значительно превышает массу обычных изделий. Что может вызвать определенные трудности при выполнении монтажных работ.
Кольца для колодцев с замком еще называют головоломкой. Внизу бетонное кольцо состоит из гребней, которые соединяются с замковыми элементами верхней части изделия. В качестве запорного механизма папки находятся в стыках колец. Благодаря механической связке обеспечивается качественная герметичная конструкция конструкции.
Естественно, цена бетонного кольца для колодца, оборудованного замком, превышает стоимость обычных стеновых изделий. Зато такая конструкция прослужит намного дольше. Кроме того, замковые кольца отличаются повышенной влагостойкостью и малой вероятностью горизонтального смещения колодца. Поэтому им не страшны «плавающие» грунты.
Важность армирования и маркировки конструкций
Этот процесс не является обязательным требованием. А вот армирование колец осуществлять все же рекомендуется. Благодаря этой процедуре изделия становятся более прочными.
При армировании бетонного кольца в производственных условиях применяют метод вибропрессования. Благодаря этому кольцо получается однородным и плотным. Что делает его влагостойким и сохраняющим форму.
Железобетонные кольца имеют ряд неоспоримых преимуществ. Они устойчивы к сжимающим нагрузкам. Наличие стального каркаса придает изделиям максимальную прочность и увеличивает срок их эксплуатации.
К тому же монтаж конструкций не предполагает наличия специальных знаний. Бетонные кольца легко ремонтируются и очищаются от различных загрязнений. При необходимости их можно заменить.
Изготовление бетонных колец происходит с учетом установленных норм (ГОСТ). Маркировка изделий осуществляется в зависимости от их размера. Внутренний диаметр бетонного кольца для колодца может быть 70, 80, 90, 100 и 200 см. Естественно, при обустройстве ямы следует учитывать внешний диаметр монтируемых колец. Минимальная высота колец 10 см, максимальная 100 см.
Маркировочные кольца Рассмотрим на примере. Изделие с маркировкой КС-7-10 предполагает, что бетонное кольцо имеет внутренний диаметр 70 см и высоту 100 см. Если нам необходимо приобрести бетонные кольца высотой 60 см и диаметром 100 см, то их маркировка должна быть КС-10-6.
Основные этапы создания колодца
Изготовление колодца из бетонных колец делится на такие этапы:
- уход за копанием;
- выравнивание его основания;
- устройство песчаной подушки;
- монтаж колец;
- гидроизоляционные работы.
Если кольца устанавливаются для канализационной системы, место для приямка обязательно согласовывается в сантехнической службе. Слив делается таким образом, чтобы в нем без проблем помещались бетонные кольца. Наличие свободного места значительно облегчит проведение всего комплекса монтажных работ.
На следующем этапе устройства колодца из бетонных колец производится выравнивание дна дна и создание песчаной подушки толщиной более 30 см. Гравий сыпется на песок. Оба слоя тщательно трамбуют.
С помощью грузоподъемного крана на дно укладывается первое бетонное кольцо. Может быть как с дном, так и без него. Монтаж остальных колец сопровождается системой вентиляции. Чтобы воздух был в достаточном количестве, труба должна выступать над поверхностью земли на 0.7-0.8 м.
Сразу забетонируйте все стыки между кольцами. Наружная часть колец покрывается рулонными гидроизоляционными материалами, внутренняя – проникающими гидроизоляционными составами.
Нюансы устройства канализационного колодца
В большинстве случаев бетонные кольца применяют, когда канализационный септик состоит из трех камер. Первая камера производит первичную очистку сточных вод. Происходит осаждение твердых частиц на дно. Эту камеру очищают раз в 3-4 года. Для этого используется ассенитатор или буровой насос.
Вторая камера соединяется с первой трубой, проложенной под тентом. В этой части септика происходит дополнительная очистка стоков от примесей, после чего жидкость поступает в дренажный колодец, выполненный из бетонных колец.
Третья камера является завершающим элементом местной канализационной системы. Выбирается в очищенных сточных водах через гравий в почву. Близкое залегание грунтовых вод приводит к замедлению процесса очистки сточных вод. Поэтому дополнительно используется насос.
