Ни один вид гражданского или промышленного строительства не обходится без сооружения дополнительных инженерных, водо- и газоснабжающих, а также канализационных, коллекторных коммуникаций. Одними из наиболее актуальных элементов для строительства таких систем являются железобетонные кольца, которые позволяют соорудить колодцы различного назначения.
Назначение и виды
Кольца колодезные представляют собой железобетонные модульные строительные конструкции круглой цилиндрической формы, которые предназначены для установки в качестве надземных или заглубляемых подземных составных частей колодцев. В зависимости от функционального назначения различают следующие виды железобетонных колец:
- для прокладки кабельных подземных коммуникаций и электросетей;
- водозаборные изделия и канализационного типа;
- газопроводные;
- коллекторные.
Помимо этого, в зависимости от конструктивного исполнения ЖБИ могут иметь такие разновидности, как:
- опорные;
- ремонтные;
- изделия в плоским замковым торцом;
- опорного типа.
Технология изготовления
Изготовление железобетонных изделий осуществляется в заводских условиях по опалубочной технологии с применением специальных форм. Для изготовления изделий находит применение тяжелый бетон. Изначально шаблоны подвергаются обработке, целью которой является обезжиривание и удаление различных загрязнений с поверхностей с их последующим смазыванием. Для упрочнения изделий формируется арматурный каркас, который прочно закрепляется внутри формы. После проведения этой технологической операции производится заливка бетонного раствора, который в процессе уплотняется за счет вибрации. Это позволяет повысить качество ЖБИ, исключив из состава воздушные вкрапления в виде прослоек и пузырьков, наличие которых негативно отражается на прочностных характеристиках. После заливки и уплотнения формы помещается в камеры пропаривания, где бетон должен набрать не менее 2/3 своей прочности. При сушке в естественных условиях опалубку демонтируют не менее чем через сутки. При этом отпускная прочность 50% от паспортной набирается ориентировочно за неделю. Сушка может осуществляться на открытых площадках. На формирование полной прочности бетону необходимо 28 суток. Также нормируется показатель отпускной прочности. В том случае, когда железобетонные изделия производятся в теплое время года, она составляет 70%, в холодное достигает 90%.
Исходные материалы и компоненты для изготовления
При промышленном изготовлении железобетонных колец для колодцев находят применение такие материалы, как арматурная сталь и тяжелая бетонная смесь. В бетонную смесь включают:
- свежеизготовленный портландцемент марок М400 или М500 чаще всего без каких-либо добавок, обеспечивающий высокую скорость затвердевания;
- песок с фракцией 2,0-2,3 мкр, с минимальным числом включений, в качестве которых могут выступать пылевидные и глиняные частицы;
- щебень с фракционностью 5-20 мм;
- жидкость – вода, необходимая для формирования вяжущего вещества, не содержащая каких-либо примесей, которые могут отрицательно сказаться на пластичности и прочности смеси, а также готовых изделий, в конечном счете;
- различные добавки и пластификаторы, формирующие заданные в соответствии с техзаданием и заявленными паспортными характеристиками свойства материала.
Требования к морозостойкости бетонного раствора устанавливает документ в виде отраслевого стандарта ГОСТ 10060-2012, в области водонепроницаемости определяется ГОСТ 12730.5-2018.
Для упрочнения изделий применяется армирование, которое выполняется на основе профилированной, а также гладкой арматуры сечением от 8 мм до 12 мм и арматурной проволоки.
В качестве производственного оборудования для технического обеспечения производственного процесса применяются автоматические виброформы, бетоносмесители, оснащения для автоматической дозировки компонентов, грузоподъемные машины и механизмы (кран-балки и т. д.)
Маркировка
Для обозначения готовой продукции с учетом предназначения разработана маркировка, которая предусматривает следующую классификацию железобетонных колец для колодцев:
- КЛК – виды колец, ориентированные на применение для обустройства городских ливневых канализаций и водосточных сооружений;
- КС – модели стеновых ЖБИ, установка которых актуальна на ограниченных пространствах;
- КВГ – изделия, применяемые для строительства, монтажа и реконструкции водопроводных и газопроводных коммуникаций с использованием колодцев;
- КО – кольца опорного типа, посредством которых формируется основание для будущего колодца;
- КФК – изделия, предназначенные для сооружения сетей коллекторов и дренажных системы.
Маркировка включает в себя использование буквенного и цифрового обозначения. Цифровой индекс, указанный после букв, отражает основные технические характеристики изделий. После обозначения приводятся через дефис цифры, которые обозначают:
- толщину изделия в сантиметрах;
- высоту кольца в дециметрах.
Таким образом, к примеру, обозначение КС-9-7 указывает на то, что перед нами стеновое кольцо с толщиной стенок 90 мм и высотой 700 мм.
В обозначении армированных железобетонных колец для инженерных систем, канализации, водопровода и других нужд дополнительно может указываться показатель уровня проницаемости бетона в виде следующих букв:
- Н – нормальный;
- П – пониженный,
- О – особо низкий.
Достоинства и недостатки
Широкий спектр применения железобетонных колец для колодцев обусловлен наличие огромного количества преимуществ данного типа изделий, которыми определяется экономический и практический эффект от использования. Среди них:
- широкий модельный ряд, позволяющий выбрать необходимое изделие с интересующими габаритными размерами и параметрами;
- доступная ценовая категория;
- высокое качество изготовления;
- высокая герметичность, обеспечивающая полное прилегание швов, отсутствие протеканий и попадания внутрь грунтовых вод;
- возможность сооружения и обустройства различных систем канализации и коммуникации;
- доступность материалов компонентов на строительном рынке, необходимых для производства колец;
- долговечность. Изделия из железобетона имеют наиболее продолжительный период эксплуатации. Армированные ЖБИ могут служить до 100 лет;
- армированный бетон является нейтральным к любым средам и в связи с этим может сохранять чистоту и гигиеничность покрытий, обеспечивая гладкость поверхностей, что предотвращает скапливание грязи, засоров, появление коррозии;
- изделия имеют высокую жесткость, благодаря которой колодцы могут быть собраны в любом необходимом месте, практически на любом типе грунта.
К числу недостатков данного типа ЖБИ можно отнести следующее:
- для монтажа железобетонных колец и установки их в рабочее положение в связи с их массой и габаритами необходимо применение специальной строительной техники, что неизбежно приводит к усложнению технологии строительства и увеличению сметной стоимости объектов;
- использованные кольца практически не пригодны для повторного применения.
Технология монтажа
Строительство систем канализации, коммуникаций с установкой железобетонных колец для колодцев является сложным технологическим процессом, который включает в себя следующие этапы:
- выбор места предполагаемого строительства. При подборе места установке необходимо знать, что дренажные системы, а также водопроводные колодцы не должны размещаться в непосредственной близости вплотную к жилой застройке. В среднем их размещают на удалении от зданий и сооружений не менее, чем 5 метров. Помимо этого, немаловажно то, что в выбранном месте установки не должно быть высокого уровня грунтовых вод. При их наличии строительство должно предусматривать герметизацию швов, что повлечет за собой дополнительные расходы. Также к месту предполагаемого строительства должен быть обеспечен подъезд спецтехники для монтажа ЖБИ и установки изделий в проектное положение;
- после выбора места, оценки условий и проведения геодезических испытаний выдается заказ на проектирование. Проектная документация предусматривает разработку плана строительства с подробной картой размещения, которая служит руководством для бригады застройщика;
- первым шагом на пути к строительству является выемка грунта и формирование котлована заданной глубины. Чаще всего глубина котлована составляет более высоты двух колец. На дне котлована формируют подушку из щебня и песка, необходимую для отвода влаги. Толщина подушки составляет не менее 500 мм;
- установка колец начинается с опорного изделия, которое имеет глухое дно. Если находит применение сквозное обычное кольцо, то внизу размещается специальная плита низа. С помощью автомобильного крана ЖБИ устанавливаются друг на друга. Стыки во избежание протечек подлежат герметизации при помощи раствора. Чтобы зафиксировать положение колец и исключить их смещение относительно оси проектного положения находят применение скобы;
- по готовности основной конструкции производят засыпку котлована и формирование грунта, устанавливают люки.
Требования стандартов
Процесс изготовления железобетонных колец регламентируется нормативными требованиями отраслевой документации:
- изготовление тяжелого бетона должно соответствовать нормам ГОСТ 26633-2015;
- процесс производства и качества усадочных материалов и пластификаторов регламентируется ГОСТ 24211-2008;
- арматурная сталь, используемая для стальных каркасов должна соответствовать ГОСТ 14098-2014, а также ГОСТ 10922-2012;
- производство железобетонных колец осуществляется по ГОСТ 13015-2012 и ГОСТ 8020-2016, которыми устанавливаются требования к готовой продукции.
Все готовые изделия по нормативам стандартов проходят испытания на предмет соответствия заданным характеристикам в области прочности, морозостойкости, трещиностойкости, влагонепроницаемости. Кольца должны подвергаться обязательным испытаниям, обладать огнестойкими, а также антикоррозийными качествами.
Критерии выбора
Выбирая кольца для сооружения железобетонной конструкции при обустройстве колодца, необходимо учитывать следующие критерии:
- габаритные кольца в диаметре. Следует учитывать, чем больше диаметр, тем выше объем и водоизмещение. Для глубоких колодцев находят применение изделия с меньшим диаметром;
- параметр толщины стенок влияет на прочность всей конструкции колодца;
- ширина секции. При увеличении этого значения облегчается обустройство колодцев;
- марка применяемого бетонного раствора. В зависимости от марки меняется не только прочность изделий, но и их долговечность. При этом необходимо учитывать, что более высокие марки используются для особо прочных изделий, которые имеют высокую стоимость;
- наличие арматурной сетки. Для колец большого диаметра при изготовлении с целью упрочнения должна применяться армирующая сетка. При этом толщина используемых прутьев должна быть не менее 4 мм;
- наличие сертификата, который подтверждает качество используемых ЖБИ;
- форма колец должна быть одинаковой у всех изделий одного колодца. При соединении колец разной формы могут наблюдаться проблемы с разгерметизацией швов в течение эксплуатации;
Железобетонные кольца для колодцев — ЖБИ 67