CC BY
26
УДК 69.058.7
Богданов P.P. - аспирант, ассистент
E-mail: bogdanov.r.r@yandex.ru
Ибрагимов P.A. - кандидат технических наук, старший преподаватель
E-mail: rusmag007@yandex.ru
Изотов B.C. - доктор технических наук, профессор
E-mail: v_s_izotov@mail.ru
Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Адрес организации: 420043, Россия, г. Казань, ул. Зеленая, д. 1
Устройство безрулонной монолитной кровли и определение её характеристик
Аннотация
В статье приводится результаты исследования физико-механических свойств и температурных деформаций самоуплотняющегося бетона для безрулонной кровли, а также технология ее устройства. С учетом полученных усадочных и температурных деформаций рассчитаны размеры рабочих карт. Показана технико-экономическая эффективность устройства разработанной кровли в сравнении с устройством рулонной кровли.
Ключевые слова: кровля, рулонные материалы, самоуплотняющийся бетон.
В современном строительстве индустриальных производственных и гражданских зданий большое значение приобретает повышение производительности труда и качества выполнения кровельных работ. Состояние технологии устройства кровель в индустриальном строительстве в целом не удовлетворяет требованиям его индустриализации [1-3].
Применяемые в строительстве конструкции покрытия многооперационные, требуют больших затрат на устройство пароизоляции, укладку утеплителя и устройство кровли в построечных условиях. В связи с этим очевидно, что современная технология устройства кровель в индустриальном строительстве вошла в противоречие с требованиями индустриализации и качества работ [4-5].
На основе анализа отечественной литературы кровлю можно классифицировать на следующие виды [6-7]:
- рулонные кровли;
- битумные рулонные кровли;
- мастичные кровли;
- мембранные покрытия;
- кровли из листовых материалов;
- инверсионные кровли.
Новым направлением при устройстве плоских рулонных кровель является устройство кровли из самоуплотняющегося бетона, на конструкцию которой получен патент на полезную модель [8].
Состав безрулонной монолитной кровли представлен на рис. 1.
Безрулонная монолитная кровля состоит из уложенного слоя пароизоляции на сборную или монолитную железобетонную плиту покрытия, жесткого минераловатного утеплителя, резиновой гидрошпонки и верхнего гидроизоляционного слоя из самоуплотняющегося бетона.
Слой из резиновой шпонки выполняет функцию компенсатора усадочных и температурных деформаций.
В качестве компенсатора усадочных и температурных деформаций использована резиновая шпонка АКВАСТОП тип Х0-220-4/25, которая выполнена в соответствии с ТУ 5775-002-46603100-03, а в качестве жесткого минераловатного утеплителя - плитные минераловатные утеплители для кровельных покрытий зданий и сооружений марки РУФ БАТТС, в соответствии с ТУ 5762-005-45757203-99.
ОнАмкошмм
штмм
Рис. 1. Устройство безрулонной монолитной кровли
Для определения усадочных деформаций самоуплотняющегося бетона разработали модель, изображенную на рис. 2.
3 4 5 ь
1000
Рис. 2. Модель для определения усадки: 1 - индикатор часового типа ИЧ-10;
2 - репер (планка соединенная с образцом из бетона при помощи анкеровки); 3 - корпус модели;
4 - исследуемый образец бетона; 5 - крепление для индикатора часового типа; 6 - гидрошпонка;
7 - репер (металлическая пластина, заанкеренная в бетон)
Модель для определения усадки состоит из основания 3, с закрепленными на нем индикаторами часового типа ИЧ-10, для определения деформаций усадки и реперов 2, 7 жестко скрепленных с образцом бетона, на которые опираются ножки индикаторов.
Определение усадки модели кровли из СУБ производится в следующем порядке:
1) модель для определения усадки устанавливается на ровную горизонтальную поверхность, при этом необходимо исключить внешнее механическое воздействие на нее;
2) на дно модели укладывается ПВХ-пленка в два слоя, между слоями необходимо нанести тонкий слой смазки (с целью уменьшения трения между образцом бетона и моделью), боковые стенки модели также необходимо покрыть ПВХ-пленкой;
3) посередине модели укладывается гидрошпонка;
4) устанавливаются реперы;
5) на модель закрепляются индикаторы часового типа;
6) перед заливкой бетонной смеси необходимо закрепить реперы таким образом, чтобы они были неподвижными;
7) в модель заливается СУБ, при этом контролируется равномерное заполнение СУБ по всему объему модели, а также заданное положение реперов 7;
8) после затвердения бетонной смеси с реперов снимают крепления, индикаторы часового типа устанавливают в положение 0 большой стрелки, маленькая стрелка должна находиться на показании 5 мм;
9) снимают показания индикаторов по красным или черным отметкам, каждый день в течении первых трех суток, затем каждые семь суток;
10) эксперимент продолжают до прекращения усадки.
На рис. 3 приведены графические зависимости деформаций усадки от продолжительности твердения СУБ в естественных усовиях.
0 1 2 3 7 8 9 И 12 16 18 21 23 28 0 1 2 3 7 8 9 11 12 16 18 21 23 28
Продолжительность твердения, сут Продолжительность твердения, сут
а) б)
Рис. 3. Графики усадочных деформаций: а - график усадки гидрошпонки; б - общая усадка модели
По результатам проведенных исследований выявлено, что наибольшая усадка бетона происходит в направлении гидрошпонки, при этом ее значение составило 0,77 мм/м, что в 1,5 раза меньше стандартной величины усадки тяжелого бетона. Усадка бетона в направлении гидрошпонки свидетельствует о том, что гидрошпонка в составе конструкции безрулонной кровли работает как компенсатор усадочных деформаций.
Максимальная величина амплитуды сжатия и растяжения гидрошпонки в соответствии с данными производителя составляет: на сжатие 10 мм, на растяжение - 20 мм. Так как усадка СУБ составляет 0,77 мм/м, а гидрошпонка на сжатие работает на величину 10 мм, то получаем размеры деформационных карт 12х12 м.
Для определения температурных деформаций проведен следующий эксперимент. Экспериментальную модель, изображенную на рис. 2 поместили в морозильную камеру и выдерживали до наступления постоянной температуры - 40 °С. При этом с помощью индикаторов часового типа фиксировали деформации бетона. График температурных деформаций изображен на рис. 4.
Усадка, мм/м
Рис. 4. График деформаций при отрицательных температурах
Из графика, изображенном на рис. 4 видно, что деформация бетона при температуре - 40 °С составляет 0,255 мм/м. При этом, при отрицательных температурах гидрошпонка работает на растяжение, а в случае естественной усадки бетона, гидрошпонка также работает на растяжение.
В табл. представлен сметный расчет стоимость устройства безрулонной монолитной кровли в сравнении с рулонной кровлей.
Таблица
Сметная стоимость кровли из
СУБ в сравнении с безрулонной
№ п/п Наименование видов работ Ед. изм. Объем работ Стоимость, руб. Сметная стоимость, руб.
кровля из СУБ рулонная кровля
1 Устройство пароизоляционного слоя 2 м 100,00 27,37 2737,00 2737,00
2 Устройство разуклонки между водоприемными воронками из клиновидного утеплителя 3,4 % 2 м 100,00 34,78 3478,08 3478,08
3 Устройство теплоизоляции, 1=100 мм с механическим креплением в основание из ж/б плиты 2 м 100,00 472,26 47226,2 47226,2
4 Устройство гидроизоляции полимерной мембраной 2 м 100,00 86,08 - 8606,80
5 Устройство гидроизоляции примыканий полимерной мембраной 1=1000 мм шт. 56 101,7 - 5700,00
6 Устройство тепло, гидроизоляции примыканий к парапетам полимерной мембраной 1=600 мм м.п. 19,21 555,75 - 10676,96
7 Устройство ПВХ пленки 2 м 100,00 24,44 2444,00 -
8 Устройство гидрошпонки п.м. 100,00 27,00 2700,00 -
9 Монтаж водосточных воронок, d=110 мм шт. 2,00 4655,20 9310,40 9310,40
10 Укладка бетонной смеси (СУБ) 2 м 100,00 141,00 14100,00 -
2 Итого на 100 м : 81995,20 88734,20
Из данных, приведенных в таблице видно, что стоимость устройства кровли из СУБ на 100 м2 составляет 81995,2 руб., в то время стоимость устройства кровли из рулонных материалов составляет 88734,2 руб., что на 7 % дороже. При этом в расчет не принималось значение срока службы кровли. С учетом проведенных исследований можно предполагать, что срок службы кровли из СУБ составляет примерно 40-45 лет, что на порядок выше срока службы рулонной кровли.
С учетом проведенных исследований выявлено, что усадка самоуплотняющегося бетона безрулонной монолитной кровли составляет 0,77 мм/м, при отрицательных температурах деформация бетона составляет 0,255 мм/м. С учетом этого рассчитаны размеры деформационных карт, которые составили 12х12 м. Стоимость кровли из СУБ дешевле на 7 % стоимости рулонной кровли.
Список библиографических ссылок
1. Анпилов С.М. Технология возведения зданий и сооружений из монолитного железобетона. Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2010. - 576 с.
2. Афанасьев А.А. Возведение зданий и сооружений из монолитного железобетона. -М.: Стройиздат, 1999. - 380 с.
3. Веденеев Б.В. Прогрессивная технология устройства рулонных и мастичных кровель: - Н. Новгород: Изд-во Нижегород. госуниверситета, 1992. - 58 с.
4. Самодаев Е.Т., Козловский А. С. Технология кровельных работ. - М.: Стройиздат, 1972. - 262 с.
5. Беляков Г.Г. Применение прогрессивных методов гидроизоляции в строительстве. - Рига: Латв. Гос. изд-во, 2003. - 100 с.
6. Баженов Ю.М. Технология бетона. - М.: Изд-во АСВ, 2002. - 500 с.
7. Трефф Э. Долговечные конструкции плоских крыш: Пер. с нем. - М.: Стройиздат, 1998. - 136 с.
8. Безрулонная монолитная кровля: пат. 141336 Рос. Федерация. № 2013146301/03; заявл. 09.01.2014; опубл. 27.05.2014. Бюл. № 6. - 1 с.
Bogdanov R.R. - post-graduate student, assistant E-mail: bogdanov.r.r@yandex.ru
Ibragimov R.A. - candidate of technical sciences, senior lecturer
E-mail: rusmag007@yandex.ru
Izotov V.S. - doctor of technical sciences, professor
E-mail: izotov_V_S @ mail .ru
Kazan State University of Architecture and Engineering
The organization address: 420043, Russia, Kazan, Zelenaya st., 1
Construction of non-roll roofing and the definition of its characteristics Resume
A new direction in the device flat roll roofing is a device of self-compacting concrete roof, the design of which received a patent for utility model. Designed non-roll monolithic roof consists of stacked layer vapor barrier on the team or monolithic concrete slab covering the hard mineral wool insulation, rubber waterstop and top waterproof layer of self-compacting concrete. Deformation of the model of non-roll roof was defined.
The results of the research revealed that the concrete shrinkage occurs in the direction waterstops, with the shrinkage of concrete was 0,77 mm/m, which is 1,5 times less than the standard value of the shrinkage of heavy concrete. Shrinkage of concrete in the direction waterstops suggests that Waterstops composed of self-compacting concrete for non-roll roof works as a compensator shrinkage strain, which confirms the previously hypothesized compensation shrinkage deformation SCC.
Technical and economic indicators non-roll roof were defined. The cost of the device non-roll roof 100 m2 is 81,9952 rubles. While the cost of the device up roofing is 88,7342 rubles. Which is about 7 % more expensive.
Keywords: roof, roll materials, self-consolidating concrete.
Reference list
1. Anpilov S.M. Technology of buildings and constructions erection using monolithic reinforced concrete. Publish house of civil engineering universities association, 2010. - 576 p.
2. Afanasev A.A. The erection of buildings and constructions made of reinforced concrete. -M.: Storyizdat, 1999. - 380 p.
3. Vedeneev B.V. Progressive technology of roll roofing arrangement. - N. Novgorod: Publish house of N. Novgorod State University, 1972. - 262 p.
4. Samodaev E.T., Kozlovski A.S. Technology of roofing. - M.: Storyizdat, 1972. - 262 p.
5. Belakov G.G. Application of progressive methods of waterproofing in construction. -Riga: Latv. Gosizdat, 2003. - 100 p.
6. Bazhenov Y.M. Technology of concrete. - M.: ACB publish house, 2002. - 500 p.
7. Treff E. Durable designs of flat roofs: Per. with it. - M.: Stroiizdat, 1998. - 136 p.
8. Non-roll monolithic roofing: the patent 141336 Russian Federation. № 2013146301/03; It is declared 09.01.2014; it is published 27.05.2014. The bulletin № 6. - 1 p.
