Способ бетонирования монолитных железобетонных перекрытий и устройство для его осуществления

 

Предлагаемый способ и устройство относятся к области строительства и могут быть использованы в монолитном домостроении или возведении междуэтажных железобетонных перекрытий с теплонагревательными трубами конструктивной системы "теплого" пола. Способ бетонирования монолитных железобетонных перекрытий включает размещение и крепление на стержнях арматурного каркаса плиты перекрытия отопительных труб с последующей укладкой на них бетонной смеси. Каждую отопительную трубу размещают в гофрированной водо- и воздухопроницаемой оболочке, выполненной из жесткого термостойкого полимерного материала, удаляют излишки влаги и воздуха методом вакуумирования путем постепенного извлечения из оболочки отопительной трубы, после завершения процесса вакуумирования отопительную трубу возвращают на место, подключают ее к отопительной системе и используют в режиме "теплого" пола, при этом отопительные трубы выполняют из полимерно-металлического материала. Устройство для бетонирования монолитных железобетонных перекрытий содержит арматурный каркас плиты перекрытия, к стержням которого прикреплены отопительные трубы, с возможностью укладки на них бетонной смеси. Отопительные трубы выполнены из полимерного или полимерно-металлического материала, размещены в гофрированной водо- и воздухопроницаемой оболочке, выполненной из жесткого термостойкого полимерного материала с возможностью их извлечения из оболочки и установки на место, к выходу каждой отопительной трубы подключена система вакуумирования, состоящая из последовательно подключенных к переходнику осадителя для воды и песка, вакуум-насоса и фильтра для воздуха, выбрасываемого в атмосферу, при этом каждая отопительная труба подключена к отопительной системе, на входе и выходе каждой отопительной трубы установлены гермоуплотнители. Техническим результатом является повышение прочности бетона и качества бетонной конструкции по всей ее толщине. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Предлагаемые способ и устройство относятся к области строительства и могут быть использованы в монолитном домостроении при возведении междуэтажных железобетонных перекрытий с теплонагревательными трубами конструктивной системы “теплого” пола.

Известны способы и устройства для отопления помещений (авт. свид. СССР №№360519, 481755, 560108, 563542, 590554, 606037, 608040, 667770, 834375, 1449776, 1651043, 1656097, 1815516; патент США №4134545; патент Франции №2250076; патенты ФРГ №№2834014, 3035946; патент Японии №4-145 и другие).

Из известных способов и устройств наиболее близкими к предлагаемым являются “Способ изготовления плит перекрытия с заделанными в них трубами отопления” (патент Японии №4-145, Е 04 В 5/48, 19.08.85 г.) и устройство для его реализации, которые и выбраны в качестве прототипов.

По указанному способу на стержнях арматурного каркаса плиты перекрытия размещают отопительные трубы, которые прикрепляют к стержням. После этого на арматурный каркас и отопительные трубы укладывают бетонную смесь. Полученная конструкция относится к системе центрального отопления, нагревательные элементы (отопительные трубы) которой совмещены с плитами перекрытия и используются для напольного (потолочного) отопления помещений при эксплуатации. Приоритет по применению систем отопления с заделкой стальных труб в толщу потолков и полов принадлежит русскому инженеру В.А. Яхимовичу (1907 г.) (Сканави А.И. Отопление. М., 1988).

Однако известные способ и устройство, обеспечивающие лучистое отопление помещений, не позволяют увеличить прочность бетона и качество бетонной конструкции по всей ее толщине.

Технической задачей изобретения является повышение прочности бетона и качества бетонной конструкции по всей ее толщине.

Поставленная задача решается тем, что согласно способу бетонирования монолитных железобетонных перекрытий, включающему размещение и крепление на стержнях арматурного каркаса плиты перекрытия отопительных труб с последующей укладкой на них бетонной смеси, каждую отопительную трубу размещают в гофрированной водо- и воздухопроницаемой оболочке, выполненной из жесткого термостойкого полимерного материала, удаляют излишки влаги и воздуха методом вакуумирования путем постепенного извлечения из оболочки отопительной трубы, после завершения процесса вакуумирования отопительную трубу возвращают на место, подключают ее к отопительной системе и используют в режиме “теплого” пола, при этом отопительные трубы выполняют из полимерно-металлического материала.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для бетонирования монолитных железобетонных перекрытий, содержащем арматурный каркас плиты перекрытия, к стержням которого прикреплены отопительные трубы, с возможностью укладки на них бетонной смеси, отопительные трубы выполнены из полимерного или полимерно-металлического материала, размещены в гофрированной водо- и воздухопроницаемой оболочке, выполненной из жесткого термостойкого полимерного материла, с возможностью их извлечения из оболочки и установки на место, к выходу каждой отопительной трубы подключена система вакуумирования, состоящая из последовательно подключенных к переходнику осадителя для воды и песка, вакуум-насоса и фильтра для воздуха, выбрасываемого в атмосферу, при этом каждая отопительная труба подключена к отопительной системе, на входе и выходе каждой отопительной трубы установлены гермоуплотнители.

Отопительные трубы могут быть выполнены в виде одиночных змеевика, спирали и змеевика с параллельной укладкой труб подающей и обратной воды.

Особенностью предлагаемого способа является то, что извлечение воды и удаление воздуха осуществляется в процессе внутренней вакуумной обработки бетона через отопительные трубы, проложенные в конструкции перекрытия, что ускоряет процесс набора прочности и обеспечивает его равномерность по толщине конструкции на всей площади перекрытия. При этом используется специальное вакуумное устройство в виде пористой пробки с уплотнительной манжетой и фильтром, присоединенное к гибкой отопительной трубе и к вакуум-системе.

С целью создания постоянного вакуумного давления используется подвижная вакуумная трубка-фильтр, устройство типа “вакуумный крот”, которое перемещается по всему внутреннему пространству плиты в оболочке - кожухе. Последняя выполнена из водо- и воздухопроницаемого термостойкого материала, например высокопрочного полипропилена, который позволяет осуществлять процесс вакуумирования через отверстия околотрубного пространства с последующей его термообработкой путем пропуска теплоносителя по системе теплонагревательных труб, уложенных в кожухи, размещенные в определенном порядке в опалубке.

После вакуумирования и термообработки бетона конструкция монолитного междуэтажного перекрытия может быть немедленно распалублена, так как прочность бетона после этих операций достигает 70% проектной прочности, водонепроницаемость снижается в 2-2,5 раза, снижаются деформационные усадки, повышается морозостойкость конструкции.

Особенность данной технологии работ состоит в том, что вводится дополнительная операция постепенного вытаскивания тепловой трубы, подключенной к вакуум-системе, из гофрированного водопроницаемого кожуха с целью создания постоянного внутреннего вакуумного давления в кожухе и равномерного вакуумирования по всей площади перекрытия с последующим монтажом тепловой трубы в кожухе в исходное положение и подключением ее к нагревающей системе с целью дальнейшего прогрева конструкции и набора прочности бетона.

Сущность предлагаемого способа поясняется устройством, структурная схема которого представлена на фиг.1, 2, 3, где введены следующие обозначения:

1 - опалубка междуэтажного монолитного железобетонного перекрытия;

2 - сварной арматурный каркас, к которому с помощью фиксаторов крепится гофрированная труба кожуха отопительной системы;

3 - термостойкая полимерно-металлическая гибкая отопительная труба, помещаемая в кожух; пунктиром показан гибкий шланг отопительной трубы при ее извлечении из кожуха;

4 - кожух трубы - водо- и воздухопроницаемая оболочка, выполненная из термостойкого полимерного материала (высокопрочного полипропилена);

5 - бетонная смесь, заполняющая опалубку;

6 - воздушное пространство между оболочкой и трубой;

7 - заглушка для трубы-кожуха, гермоуплотнитель, обеспечивающий герметизацию стыка для создания вакуума;

8 - запорные вентили и клапаны соединительных стыков;

9 - гибкая (резиновая) уплотнительная манжета;

10 - тяги;

11 - система вакуумирования;

12 - переходник к системе вакуумирования;

13 - осадитель (циклон) для воды и песка;

14 - вакуум-насос;

15 - фильтр для воздуха, выбрасываемого в атмосферу.

Принцип удаления избыточной влаги и воздуха из свежеуложенной бетонной смеси иллюстрируется фиг.2.

В гофрированной трубе-кожухе 4 в замкнутом объеме между заглушкой 7 и пористой пробкой с фильтром 10 при вакуумировании образуется вакуум, вода и воздух устремляются через отверстие вакуумного устройства 9 в отопительную трубу 3, соединенную с вакуум-системой 11.

Для того чтобы давление в системе поддерживать на постоянном уровне, труба 3 перемещается - извлекается из трубы-кожуха со скоростью V. При этом извлеченная труба не отключается от вакуум-системы, и после окончания вакуумирования вакуум-насадка с фильтром 9-10 и заглушки 7 снимаются, а отопительная труба монтируется в исходное положение и подключается через устройство 8 к отопительной системе с целью внутреннего прогрева монолитной конструкции и быстрейшего набора прочности бетона.

Возможный вид петель отопительной системы представлен на фиг.4-6.

Термостойкие полимерные трубы 3, заключенные в гофрированную водо- и воздухопроницаемую оболочку 4, крепятся к арматурному каркасу 2 с таким радиусом закругления R, чтобы монтаж и демонтаж полимерных труб 3 технологически были достаточно простыми и не трудоемкими.

Диаметр трубопроводов, шаг и глубина укладки, а также температура теплоносителя (горячая вода, пар, горячее масло) определяются с таким расчетом, чтобы температура бетонной смеси в период твердения поддерживалась в диапазоне 55-60С, а в период эксплуатации в осенне-зимний период температура потолка жилого помещения составляла 40С, а пола 28-29С.

Систему потолочного отопления можно летом использовать для охлаждения помещений путем циркулирования в ней холодной воды. Поэтажные системы отопления присоединяются через систему запорных вентилей и клапанов на входе к греющему стояку и на выходе теплоносителя к обратному стояку.

Эффективное использование вакуум-бетонов проявляется в высокой прочности сразу же после формирования изделия, в интенсивном и ускоренном твердении бетона в начальные сроки экзотермического процесса, в сокращении времени тепловой обработки, в экономии энергоресурсов при увеличении прочности и качества конечной продукции, в немедленной частичной или полной распалубке свежеотформованных конструкций.

На качество вакуум-бетона оказывает влияние система управления процессом вакуумирования, так как скользящий вакуум-фильтр, размещенный на подвижной гибкой трубе, должен непрерывно двигаться по неподвижной конструкции водо- и воздухопроницаемого кожуха и создавать равномерное разряжение на всех участках вакуумирования. Увеличение скорости перемещения подвижного вакуум-патрубка приводит к резкому снижению величины разрежения в бетонной смеси по толщине конструкции и к снижению эффективности вакуумирования при удалении участка бетонирования от вакуум-трубки. При снижении скорости перемещения вакуум-фильтра качество вакуумирования улучшается при снижении производительности работ. Поэтому процесс управления состоит в создании оптимальной зоны разрежения Р:

где Q=(, Кф, Ку);

, Кф, Ку - вязкость воды, коэффициент фильтрации и коэффициент удобоукладываемости бетонной смеси соответственно;

q - количество воды, извлекаемой в единицу времени при разрежении Р;

r - поверхность одинакового давления (представляет собой концентрические сферы);

V - скорость передвижения вакуум-трубки;

lв - расстояние, пройденное вакуум-трубкой.

При увеличении длины перфорированной части вакуум-трубки пропорционально увеличивается и скорость извлечения трубы вакуумирования.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство по сравнению с прототипами и другими техническими решениями аналогичного назначения позволяют исключить из технологического процесса вакуум-щиты и традиционные фильтры, упростить уход за вакуумным оборудованием, уменьшить энергоемкость процесса, сократить продолжительность вакуумирования, твердения бетона и изготовления готового изделия многофункционального назначения.

Применение отопительных труб из термостойких полимерных материалов в качестве термоактивных опалубочных элементов при устройстве монолитных перекрытий обеспечивает:

- ускорение оборачиваемости опалубки;

- большой срок службы ввиду отсутствия коррозии труб;

- экологическую чистоту - отсутствие зарастания и наседания накипи;

- возможность быстрой эксплуатации опалубочной системы как технологической термоактивной опалубки при изготовлении монолитных междуэтажных перекрытий;

- возможность быстрого включения данной тепловой системы при эксплуатации здания;

- сокращение трудозатрат на монтаж теплосистемы;

- обеспечение комфортного теплового режима здания;

- ремонтопригодность, возможность проведения скрытого монтажа и демонтажа системы горячего отопления из полимерных труб;

- повышение качества, уровня комфортности и технологичности строительства, отказ от неэстетичных, морально и физически устаревших элементов системы горячего водоснабжения;

- снижение стоимости и сокращение сроков строительства.

Применение водо- и воздухопроницаемой мембраны, располагающейся между отопительными трубами и свежеуложенной бетонной смесью, обеспечивает:

- возможность снижения водоцементного отношения и увеличения количества цементного теста в поверхностной зоне бетонируемой конструкции;

- более плотный бетон, который при эксплуатации зданий и сооружений замедляет процесс карбонизации, уменьшает степень проницаемости хлористых соединений и выдерживает большое количество циклов замораживание - оттаивание;

- повышение качества бетонной поверхности, после снятия опалубки поверхность бетона почти не имеет раковин, она создает хорошую адгезию при отделке плитками или оштукатуривают;

- более быстрое схватывание поверхностного слоя бетона, которое ускоряет начало работ по демонтажу опалубки;

- способность удалять излишки воды и воздуха, облегчая процесс раннего набора прочности бетона.

Формула изобретения

1. Способ бетонирования монолитных железобетонных перекрытий, включающий размещение и крепление на стержнях арматурного каркаса плиты перекрытия отопительных труб с последующей укладкой на них бетонной смеси, отличающийся тем, что каждую отопительную трубу размещают в гофрированной водовоздухопроницаемой оболочке, выполненной из жесткого термостойкого полимерного материала, удаляют излишки влаги и воздуха методом вакуумирования путем постепенного извлечения из оболочки отопительной трубы, после завершения процесса вакуумирования отопительную трубу возвращают на место, подключают ее к отопительной системе и используют в режиме “теплого” пола, при этом отопительные трубы выполняют из полимерно-металлического материала.

2. Устройство для бетонирования монолитных железобетонных перекрытий, содержащее арматурный каркас плиты перекрытия, к стержням которого прикреплены отопительные трубы с возможностью укладки на них бетонной смеси, отличающееся тем, что отопительные трубы выполнены из полимерного или полимерно-металлического материала, размещены в гофрированной водовоздухопроницаемой оболочке, выполненной из жесткого термостойкого полимерного материала, с возможностью их извлечения из оболочки и установки на место, к выходу каждой отопительной трубы подключена система вакуумирования, состоящая из последовательно подключенных к переходнику осадителя для воды и песка, вакуум-насоса и фильтра для воздуха, выбрасываемого в атмосферу, при этом каждая отопительная труба подключена к отопительной системе, на входе и выходе каждой отопительной трубы установлены гермоуплотнители.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что отопительные трубы выполнены в виде одиночного змеевика.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что отопительные трубы выполнены в виде змеевика с параллельной укладкой труб подающей и обратной воды.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что отопительные трубы выполнены в виде спирали.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству с конструктивным элементом, формирующему пол или перекрытие

Изобретение относится к шипованной плите для укладки труб, встроенных в полы или стены нагревающих или охлаждающих устройств

Изобретение относится к отопительной технике и предназначено для отопления преимущественно жилых помещений

Изобретение относится к системам центрального отопления, в частности к системам отопления в наружных стеновых панелях жилых, общественных и промышленных зданий

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для автономного теплоснабжения

Изобретение относится к технике вентиляции и отопления зданий и позволяет снизить энергетические затраты при выполнении ограждений помещений здания с высоким коэффициентом воздухопроницаемости

Изобретение относится к шипованной плите для укладки труб, встроенных в полы или стены нагревающих или охлаждающих устройств

Изобретение относится к отоплению

Изобретение относится к отопительной технике и предназначено для отопления преимущественно жилых помещений

Изобретение относится к системам центрального отопления, в частности к системам отопления в наружных стеновых панелях жилых, общественных и промышленных зданий

Изобретение относится к устройству для отопления и/или охлаждения помещений, например жилых и служебных помещений, с помощью труб с проходящими в них теплоносителем или охлаждающей средой, которые уложены в теплопроводящий слой, например, из затвердевшего гидравлического связующего, который соединен с несущей плитой из плохо проводящего тепло материала

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству с конструктивным элементом, формирующему пол или перекрытие

Способ бетонирования монолитных железобетонных перекрытий и устройство для его осуществления, устройство полимерных полов, устройство полимерных покрытий пола, монтаж отопления из стальных труб, длина трубы для теплого пола, мат для укладки теплого пола, монтаж системы отопления из полипропилена, монтаж демонтаж системы отопления, монтаж систем воздушного отопления, монтаж отопления из металлических труб, монтаж напольного отопления, нагревательный кабель для теплого пола, монтаж теплого пола, схема установки опалубки перекрытий, расчет отопления теплого пола, демонтаж монолитных перекрытий, количество трубы для теплого пола, монтаж теплых полов расчет, монтаж и подключение теплого пола, труба для теплого пола, монтаж труб теплого пола, крепление труб для теплого пола, расчет длины трубы теплого пола, демонтаж системы отопления, покрытия для водяных теплых полов, плита для теплого пола, схема укладки труб теплого пола, монолитная железобетонная плита перекрытия, срок службы теплого пола, технология теплого пола, стальные трубы для систем отопления, длина теплого пола, схема установки теплого пола, система отопления из полимерных труб, снятие опалубки перекрытия, виды теплых полов, схема устройства теплого пола, работа теплого пола, тепло под пол, технология устройства полимерного пола, бетон для теплого пола, шаг укладки труб теплого пола, инженер по опалубке, шаг труб теплого пола, схема укладки теплого пола, технология укладки теплого пола, мир теплых полов, длина петли теплого пола, схема работы теплого пола, схема теплого пола, шланг для теплого пола, расчет трубы для теплого пола, полипропилен для теплого пола, схема соединения теплого пола, клапан для теплого пола, температура теплых водяных полов, схема подключения теплого пола, полипропилен система отопления, шаг теплого пола, крепление для теплого пола, технология устройства теплого пола, эффективность теплого пола, монолитная плита перекрытия, шаг укладки теплого пола, срок службы металлических труб отопления, схема напольного отопления, срок службы труб стальных отопления, монолитная плита перекрытия расчет, монолитная плита перекрытия чертеж, расчет напольного отопления, принцип работы теплого пола, конструкция монолитного перекрытия, бетонирование монолитных перекрытий, монолитные перекрытия технология, крепление полимерных труб, технология устройства монолитного перекрытия, монтаж теплых стен, монолитные железобетонные перекрытия, конструкция пола по железобетонной плите, монтаж монолитного перекрытия

Наверх