Как работает опалубка

Вы проезжаете мимо высотного офисного здания в разгар строительства, скелет медленно заполняется рабочими в касках. Вы замечаете шланг, переходящий от цементовоза к стопке панелей, которая возвышается и почти напоминает гигантское оконное стекло, и вы можете почесать голову. Для чего нужны эти панели? Оказывается, это важные компоненты конструкции, называемые опалубкой.

Опалубка - это название форм, используемых для создания стен, колонн, перекрытий, лестниц и других бетонных конструкций. Свежезалитый бетон - смесь песка, гравия, цемента и воды - влажный, поэтому он не может выдерживать собственный вес или сохранять форму. Опалубка поддерживает вес бетона до тех пор, пока он не высохнет и не приобретет заданную форму и не приобретет прочность, чтобы поддерживать себя. «Это похоже на печь пирог», - говорит Гарри Стамати, владелец подразделения по проектированию опалубки и консалтингового подразделения Detail By Design. «Форма, в которую вы кладете торт, - это форма, а смесь для торта - это бетон» [источник: Stamaty ].

В концепции опалубки нет ничего нового. Пантеон, куполообразный образ римской архитектуры, построенный около 125 г. н.э., был одним из первых сооружений, в строительстве которых использовалась бетонная опалубка. Но опалубка оставалась довольно необычным инструментом и техникой в ​​течение следующих нескольких столетий - цемент и бетон были редкими строительными материалами до изобретения портландцемента и железобетона в 19 веке [источник: Стюарт].

Сегодня опалубка используется для строительства всего: от офисных зданий до домов на одну семью, от проездов до спортивных стадионов - в основном, любой конструкции, состоящей из бетона. Но опалубка редко входит в окончательный проект. Формы - это временные конструкции , различные строительные агенты, которые обеспечивают доступ и поддержку во время создания постоянных элементов проекта перед тем, как их удалить или выбросить [источник: Nemati ]. Но, как мы увидим, несмотря на то, что опалубка должна появляться и исчезать бесследно, это важный аспект строительного процесса, который может привести к серьезным последствиям из-за небрежности.

Давайте посмотрим на некоторые материалы, из которых изготовлена ​​опалубка.

1. Виды опалубки
2. Использование опалубки на строительной площадке
3. Баланс качества, стоимости и безопасности

Формы или формы, используемые для создания опалубки, имеют бесчисленное количество вариантов. Они могут быть изготовлены из дерева, фанеры, стали, пластика, стекловолокна.и множество других материалов. То, как они устанавливаются на стройплощадке, тоже может быть разным. Иногда опалубка может поставляться в виде набора панелей вместе с оборудованием, таким как стяжки, клинья, зажимы, распорки и кронштейны, которые рабочие собирают вручную. В других случаях готовые формы, спроектированные и изготовленные на заводе, могут быть отправлены на строительную площадку, подняты в нужное положение с помощью крана и соединены с помощью простых запорных механизмов. Сотрудничество между архитектором-инженером проекта и подрядчиком по бетону часто определяет наилучшую настройку опалубки. Может быть, фанера лучше вмещает важные детали бетонной конструкции; возможно, окажется более экономичным повторное использование форм, которые подрядчик накопил с предыдущей работы.

При изготовлении опалубки необходимо учитывать два ключевых фактора: скорость заливки и поперечное давление . Скорость заливки - это буквально скорость, с которой бетон заливается в пустоту формы. Влажный бетон тяжелый, его вес составляет примерно 150 фунтов (68 кг) на кубический фут. По мере увеличения вертикальной высоты залитого бетона вещество оказывает боковое давление, давя на внутренние поверхности формы. Если сразу налить слишком много бетона, а соединительные устройства недостаточно прочны, чтобы выдержать давление, влажный бетон может прорваться через форму.

Бетону, залитому снизу, нужно время, чтобы схватиться и набраться достаточной прочности, прежде чем сверху будет залит дополнительный бетон. Стамати говорит, что скорость заливки от 4 до 5 футов (от 1,2 до 1,5 метра) в час является хорошим ориентиром практически для любой системы опалубки, а это означает, что для стены высотой 12 футов (3,7 метра) потребуется до трех часов на полную заливку [источник: Stamaty ].

Как именно опалубка приводится в действие при строительных работах? Переверните страницу, чтобы узнать.

Следите за погодой

Скорость заливки может меняться в зависимости от сезона: температура окружающей среды влияет на скорость схватывания бетона, поэтому скорость заливки, вероятно, будет выше летом и ниже зимой.

На опалубку уходит от 40 до 60 процентов бюджета конкретного проекта [источник: Лаборатория ]. На самом деле материалы составляют небольшую часть расходов на опалубку: большая часть денег тратится на сбор и демонтаж форм. Вот основные принципы использования опалубки на стройплощадке.

После того, как подрядчик и инженер-архитектор рассмотрят структурные и архитектурные чертежи проекта и рассмотрят доступные им опалубочные материалы, они выберут опалубочную систему, которая, как упоминалось ранее, поставляется в виде составных частей или уже собрана. После установки опалубки рабочие должны обработать внутреннюю часть форм разделительным составом - составом из воска, масла или пластика, который предотвращает прилипание формы к бетону, поскольку необработанные формы могут вызвать появление поверхности опалубки. бетонная конструкция обесцвечивается или деформируется, что требует дополнительных усилий, чтобы исправить это.

После того, как форма установлена ​​и бетонная смесь утверждена, рабочие начинают заливку бетона в свободное пространство формы. (Представители компании, поставляющей бетон, обычно находятся на месте во время крупных коммерческих проектов.) Бетон распределяется вручную или через шланг, подключенный к автобетононасосу, с помощью насоса, помогающего бетону добраться до участков проекта, где грузовик может не путешествую. После заливки рабочие часто используют промышленные вибрационные устройства, которые можно прикрепить к внешней стороне формы или разместить в толще бетона. Вибрация способствует укреплению элементов бетона и устранению воздушных карманов. При необходимости при строительных работах бетон можно обработать водой или паром.

После высыхания бетона формы разбирают и снимают, или, говоря строительным языком, «зачищают». Форму можно переместить в другое место на рабочем месте, накапливать для дальнейшего использования или, при необходимости, уничтожить. В наши дни большинство форм спроектировано и построено для многократного использования.

Эффективная опалубка должна уравновешивать несколько конкурирующих интересов. Щелкните вперед, чтобы узнать, что они из себя представляют.

В бетонной промышленности распространено мнение, что опалубка должна обеспечивать баланс между качеством, стоимостью и безопасностью. С точки зрения качества формы должны точно создавать бетонные конструкции в соответствии с требованиями архитектора-инженера, не вызывая выпуклостей или других дефектов на поверхности бетона. Что касается стоимости, мы уже упоминали, что опалубка составляет значительную часть бюджета проекта. Несвоевременная отделка опалубки также может отсрочить оставшуюся часть графика строительства и привести к дополнительным затратам на рабочую силу, давая бетонщикам стимул к эффективной работе.

Но безопасность важнее всего. Около 25 процентов всех отказов строительства происходит из-за обрушений и разрушения бетонных конструкций , а отказы опалубки составляют более половины этой цифры [источник: Ханна ]. В декабре 2011 года плита обрушилась во время заливки бетона во время строительства казино в Цинциннати, штат Огайо, в результате чего рабочие на стройплощадке получили несколько травм. В следующем месяце еще одна плита на строительной площадке другого казино обрушилась во время заливки бетона в Кливленде, штат Огайо [источник: Феран ].

Опалубка также стала причиной гибели сотен людей на строительных площадках [источник: Nemati ]. В 1972 году на перекрестке Бейли, штат Вирджиния, рабочие сняли берега - опоры, которые удерживают горизонтальные плиты во время схватывания бетона - с 24-го этажа многоквартирного дома слишком рано, что привело к обрушению всего здания, в результате чего погибло 14 человек. рабочих и увечья многих других [источник: Hurd ]. Опалубки могут разрушиться из-за перегрузки бетоном, недостаточной распорки, несоответствующей опоры, недостаточной прочности бетона перед снятием опалубки, неправильной зачистки и множества других причин.

Такие организации, как Управление по охране труда и технике безопасности, издают инструкции по проектированию и работе с опалубкой. Наличие руководителей на месте во время возведения опалубки и заливки бетона может помочь свести к минимуму опасность использования опалубки. Если необходимо изменить конструкцию опалубки, подрядчикам следует заранее проконсультироваться с проектировщиком формы. Опалубка может быть временной структурой, но ее последствия для конструкции и тех, кто ее строит, могут быть постоянными.

Для получения более подробной информации о процессе строительства перейдите по ссылкам на следующей странице.

Спад

Чтобы измерить относительную прочность партии бетона, подрядчики измеряют ее осадку . Обычно они собирают образец бетона из партии в конус высотой 1 фут (3,7 метра), поднимают конус и позволяют бетону упасть в кучу, а затем измеряют разницу между высотой конуса. конус и высота бетонной сваи. По словам Стамати, разница в росте от 3 до 4 дюймов (от 7,6 до 10,2 см) является идеальной. «Если это 10-дюймовый обвал, это означает, что в бетонной смеси слишком много воды, а значит, она очень слабая» [источник: Stamaty ].

Статьи по Теме