Технология армирования газобетона

Как правильно и чем лучше армировать кладку из газобетонных блоков

Несмотря на то, что газобетон стал широко применяться в строительстве сравнительно недавно, сегодня он находит широкое применение в самых разных видах строительства. Жилое малоэтажное строительство, гаражи, хозяйственные постройки, склады – все здания, которые можно возвести из него, просто не перечислить. Однако, решив построить здание из этого материала, ни в коем случае не следует забывать про армирование газобетонных блоков.

Зачем армировать газобетон при строительстве?

Газобетон является прекрасным материалом, в число достоинств которого входит:

  • низкий коэффициент теплопередачи, благодаря которому отапливать построенные дома дешевле;
  • малый вес, позволяющий снизить расходы на фундаменте и упростить процесс транспортировки и строительства;
  • высокая прочность – можно строить из него дома в несколько этажей;
  • долговечность – как показывают лабораторные испытания, материал способен прослужить 100 лет и больше сохраняя изначальный внешний вид и другие положительные свойства;
  • устойчивость перед плесенью, грибком, открытым огнем, частыми перепадами температуры;
  • легкость обработки.

Увы, при всем этом он плохо работает на изгиб и растяжение. Да, точно также как бетон, он может выдерживать большие нагрузки на сжатие, но быстро разрушается при других нагрузках. Решить эту проблему может только качественное армирование газобетонной кладки. Специалисты, работающие в области строительства, прекрасно знают, что арматура – весьма недешевый материал. Поэтому при возведении большого дома придется потратить немалые деньги на покупку арматурных прутов. Но это единственный способ гарантировать высокую прочность и долговечность постройки.

Как правильно армировать стены?

В связи с тем, что материал начал использоваться при строительстве сравнительно недавно, не все специалисты точно знают, как армировать стены из газобетона. Одни утверждают, что армирование вообще излишне, а другие утверждают, что сетку или арматуру следует укладывать на каждом ряду. Конечно, первое решение приведет к тому, что здание начнет разрушатся при первых серьезных нагрузках, а второе станет причиной серьезных финансовых затрат, причем совершенно излишних.

Только зная, как правильно армировать дома из газобетона, можно добиться безупречного результата, сочетающего в себе надежность и экономность.

В первую очередь необходимо армировать ряды, на которые приходится наибольшая нагрузка на изгиб и растяжение. Сюда входят:

  • первый ряд уложенный на фундамент;
  • оконные и дверные проемы;
  • перемычки.

Здесь особенно важно повысить надежность конструкции, чтобы впоследствии не столкнуться с весьма серьезными проблемами, такими как трещины.

При строительстве небольших конструкций, например, гаража или хозяйственных построек, имеющих стены короче 4-5 метров, армирование кладки из газобетона не является обязательным, но желательным. В большинстве случаев здание и так сможет прослужить многие годы, не доставляя владельцу никаких хлопот. Совсем иначе обстоят дела, если ведется строительство жилого дома или иного крупного здания. Здесь армирование газобетона является обязательным. Но укладывать арматуру на каждый слой раствора не следует – это приведет к серьезному перерасходу материала. Как утверждают опытные специалисты, не один год проработавшие в своей сфере, армировать нужно каждый 4 шов. С одной стороны это позволяет стенам выдерживать все виды нагрузок без вреда для себя. С другой – стоимость строительства увеличивается на сравнительно небольшую сумму. Поэтому такое решение можно с уверенностью назвать удачным компромиссом между надежностью и стоимостью.

Ход работы по армированию кладки из газоблоков металлической или стеклопластиковой арматурой:

  1. Размечаем места прорезки штробы. Рулеткой отмеряем от одного и другого края блока по 5-6 см, рисуем линию карандашом или отбиваем нитью.
  2. При помощи штробореза делаем углубления под арматуру. Рекомендуемый размер канавки – 3 диаметра арматуры ширина и столько же глубина.
  3. Очищаем углубление в блоке от мусора и пыли, так как их наличие ухудшит сцепление и снизит надежность соединения арматуры с клеем.
  4. Перед тем как заполнять канавки клеем их следует увлажнить, для того чтобы газоблок сразу не впитал воду с клея, и не нарушил его процесс твердения.
  5. Заполнив штробы клеем, укладываем в них стеклопластиковую или металлическую арматуру класса А2 или А3, оптимальный диаметр – 8-10 миллиметров.

Таким образом армируем каждый четвертый ряд кладки газоблоков, начиная с первого.

Иногда вместо этой технологии используется другая, более простая. Используются не металлические пруты, а специальная армирующая сетка. Но при её использовании швы получаются более толстыми, они играют роль мостиков холода и теплопотери дома значительно увеличиваются. Поэтому данная технология применяется всё реже.

Рекомендуем к просмотру видео материал, где эксперт в области строительства даст полезные советы и рекомендации по армированию газобетонной кладки.

Что нужно знать про вертикальное армирование?

Существует ещё одна тонкость, о которой следует знать. Это вертикальное армирование стен из газобетона. В большинстве случаев это не является необходимым. Исключением являются здания с большими проемами (например, панорамными окнами) или объекты, построенные в зонах повышенной сейсмической опасности. Если ваше строительство подпадает под один из этих случаев, то про вертикальное армирование стен из газобетонных блоков забывать ни в коем случае нельзя.

Чтобы обеспечить надежность стены или перегородки из газобетона, используйте толстую арматуру – не тоньше 14 миллиметров. Причем это должен быть металлический прут – стеклопластик для этой работы не подходит.

Читайте также:
Чем обработать деревянный дом снаружи?

Из металлических прутов связывается каркас. Именно связывается, а не сваривается – при сварке металл подвергается нагреву до такой температуры, что кристаллическая решетка повреждается. При нагрузках на растяжение прут обычно ломается именно на участках, подвергшихся перегреву. Также эти участки становятся более подверженными коррозии. Существуют специальные виды арматуры, которые можно сваривать, в их маркировке есть буква “С”, например арматура А500С, но они являются узкоспециализированными и довольно дорогими. Поэтому вязка арматуры является лучшим решением.

При сборке стены внутри делается небольшое углубление. Толщина стен составляет 3-5 блоков – в одном ряду кирпичи следует подгонять таким образом, чтобы в середине остался зазор. Именно в него будет опускаться каркас, связанный из прутов. Когда армирование перегородки из газобетонных блоков завершено, пустота заливается бетоном. Теперь ваш дом выдержит любые серьезные нагрузки без малейшего вреда.

Строим армирующий пояс

Про важность и необходимость армирования стен, при постройке которых использовались газобетонные блоки, специалисты спорят не первый год. Зато все соглашаются с тем, что армирующий пояс является не роскошью, а необходимостью.

Главная роль армирующего пояса – равномерное распределения нагрузок по всей поверхности стен и обеспечение дополнительной прочности и жесткости конструкции.

Строительство армопояса начинается с подготовки блоков для укладки каркаса из арматуры. Тот факт, что газобетонные блоки легко обрабатываются, играет здесь строителям на руку. Но все-таки не обойтись без пилы по блокам и перфоратора с длинным сверлом. Работая с этим инструментом, нужно проделать в верхней части блоков, перед укладкой, достаточно глубокую канавку под каркас. Да, если при армировании обычной стены можно пользоваться как прутом, так и кладочной сеткой, то при создании армирующего пояса подойдет только арматура. Чаще всего используют пруты диаметром 12-16 мм, выбор размера зависит от будущих нагрузок на пояс. Глубина канавы может составлять до половины высоты блоков – чем толще армирующий пояс, тем большие нагрузки он сможет выдержать. Для определения необходимого размера армопояса, советуем обратиться за расчетами к проектировщику, чтобы избежать ошибки.

Каркасы из арматуры укладываются в канаву и соединяются путем вязки, причем с нахлестом в 40 диаметров используемого прута. Нахлест арматуры не должен приходиться на углы, а так же не допускается совпадение верхнего и нижнего стыка – это серьезно снизит прочность пояса. После монтажа каркаса заливаем пояс бетоном, марки М200 и более. Выполнять последний шаг нужно как можно быстрее. Нельзя допустить неравномерного застывания раствора – это часто приводит к расслоению и снижению прочности. Так же незабываем периодически, после заливки поливать бетон водой, чтобы он не потрескался.

После застывания бетона (на это уходит несколько дней, в зависимости от влажности и температуры воздуха, толщины слоя) можно приступать к дальнейшей работе.

Теперь вы знаете всё, что нужно про армирование газоблока, включая работу с армирующим поясом и довольно редкое вертикальное армирование. А значит, никаких проблемы при выполнении работ наверняка не возникнет.

Особенности армирования газоблоков

Армировать кладку из газобетона первыми начали финны. Они приступили к строительству жилищ из газобетона, получаемого автоклавным методом, намного раньше, чем в России.

Поэтому Финляндия накопила большой практический опыт эксплуатации, таких домов.

Первоначально они их не армировали и применяли газоблоки для строительства домов до 5 этажей. В течении многолетнего периода эксплуатации была разработана и повсеместно внедрена технология армирования. Сегодня в стране невозможно найти газобетонный дом с трещинами на фасаде.

В настоящее время такие технологические решения стали применяться и в России. Они реализованы на законодательном уровне через ряд градостроительных нормативов, определяющих обязательность армирования кладки для домов из газобетонных блоков.

Месторасположения армопояса и технология процесса обозначаются в проекте. Как правило, основные зоны армирования определяются: на уровне перекрытий, над технологическими проемами для окон и дверей и при высоте стен более 3,0 м.

Нужно ли армировать стены из газобетонных блоков?

С целью защиты таких стен от возникновения трещин требуется грамотно подобрать плотность стройматериала, его класс прочности и места установки армированных поясов.

Прочность газобетонных стен на изгиб практически равна нулю. Даже незаметного смещения основания на 2 мм/м либо наклона фундамента 5 мм/м будет достаточно, чтобы по стенкам пошли трещины.

Кроме того, трещины на газобетонных стенах возникают в процессе усадки зданий из-за естественного высыхания газобетона и снижения его производственной влажности в размере 20-30% до нормативных 5%.

Нормативный процент усадки для различных типов газобетона при высыхании:

  • автоклавный 0.1-0.3 мм/м;
  • неавтоклавный — 1.3 мм/м.

Кроме того, трещины в стенке образуются при недостаточной глубине опирания потолочных перекрытий на стенку.

Несущие

Армирование таких стен металлическими или базальтовыми закладными помогает не допустить развитие деструктивных процессов в конструкциях дома.

Металлические компоненты способны оптимально нести растягивающие усилия, тем самым придавая пространственную жесткость стеновой конструкции и защищая от разрыва ее слабые зоны в местах технологических проемов.

Варианты укрепления несущих стен:

  • армированием стеновой кладки стальными прутьями;
  • монтирование армосеток из разнообразных материалов: сварные, стекловолоконные и композитные;
  • формирование вертикального армопояса;
  • жесткая фиксация зон примыкания стены и перегородки, с применением изогнутых арматурных деталей.
Читайте также:
Электрический краскопульт – выбор, устройство, применение, ремонт + видео

Перегородки

Технологически армирование перегородок из газобетона такое же, как у несущих стен. Различие наблюдается только в количестве полос армирования и размеров их сечения.

Как правило, применяется стальной прут Д 8 мм, который укладывается в специальные штробы, выполняемые по месту кладочного слоя штроборезом. Штробы зачищаются от пыли, смачиваются водой и заполняют клеящим раствором. После чего укладывают закладную арматуру по схеме и выравнивают плоскость блока. Арматуру на углах специально загибают.

Правила

Действующими нормативными документами предписано при строительстве объектов из газобетона выполнять армирование следующих зон:

  • газоблоки, укладываемые на цоколь;
  • технологические оконные и дверные проемы;
  • примыкающие зоны перегородок и перекрытий, а также стропил;
  • все четвёртые ряды газоблока, при длине стеновых конструкций более 6 м.

Газоблочные стены, как правило, усиливают:

  • армирующими стержнями;
  • сеткой;
  • перфорированной лентой. Для того чтобы их правильно уложить в стенах, изготавливают 2 штробы 25х25 мм так, чтобы от них до краев было не менее 6 см, а по углам каналы округляют.

Далее штробы:

  1. чистят от остатков материала и пыли;
  2. сбрызгивают водой и заполняют клеем;
  3. далее в них монтируют арматуру;
  4. сваривают ее на стыках;
  5. скручивают проволокой либо, выполняют внахлест 20-30 см;
  6. шпателем выравнивают поверхность после чего возобновляют кладку газоблоков.

Если усиление газобетонных стен производят стеклопластиковым армирующим материалом либо стальной сеткой их фиксируют монтажным клеем не ближе чем 6 см от границы стены, в то же время выступ с внутри поверхности не должен превышать 3 мм. Сетку закрывают слоем клея, на который будет монтироваться другой ряд.

Для того чтобы соединить газоблочные стены на стыках, применяют анкерные закладные Т-образного типа, стальные скобы или полосы, которые укладывают через 3 ряда блоков в горизонтальных швах.

Какие материалы используют?

Классика армирования газобетонных стеновых конструкций — это установка стальных стержней с гладкой или профилированной поверхностью. Российский строительный рынок предлагает новые более эффективные армирующие материалы:

  1. Вязальная стальная проволока «Казачка», выпускается в виде коротких кусков и технологическими кольцами. Применение такой модификации бережет время на нарезку стержней.
  2. Композитная сетка относится к инновационному стройматериалу. По структуре она напоминает стальную армосетку, только выпускается на базе стекловолоконных либо базальтовых нитей.При весе в 6 раз меньшим традиционной сетки она превосходит ее, по прочности в два раза. Она экологически безопасная и имеет повышенную стойкость к воздействию агрессивных элементов, не является токопроводной и не имеет магнитных свойств.

Очень важным ее преимуществом является низкая теплопроводность, в связи с чем она не способна создавать «мостики холода». Материал не коррозионно-активным, может успешно эксплуатироваться на протяжении более 100 лет.

  • Стальная перфолента для монтажа выполняется из полосы с выбитыми отверстиями на поверхности.Для газобетонных стен такую полосу применяют с толщиной не менее 1мм и шириной 16 мм. Ее главное преимущество — простота монтажа, поскольку штробить поверхность не надо, фиксация происходит на саморезы. Минус — лента не работает с монтажной пеной, только на клеевом растворе.
  • Стеклопластиковая арматура в виде шнура, обмотанного по спирали нитью из аналогичного материала, чтобы обеспечить надежное сцепление с кладочным раствором.В процессе монтажа стеклопластиковая арматура соединяется между собой особенными гильзами, образуя эффективный армопояс с низкой теплопроводностью, незначительным весом и длительным сроком работы.

    Применение такого типа армирующего материала снижает транспортные накладные по доставке материала к строительной площадке. К минусу можно отнести тот факт, что ее не рекомендуют применять в сейсмически активных районах.

    Как и чем осуществить армировку кладки?

    При выполнении армирования очень важно не увеличивать толщину шва. Для этого арматурные стержни из металла или стекловолокна укладывают в подготовленные канавки или штробы. Их получают специализированным инструментом — штроборезом, ручными или электрическими. Размер борозд должен превышать сечение прутков, для того чтобы они могли полностью помещаться внутри блока.

    Для армирования первого ряда газоблоков перед выполнением штроб отступают по краям по 60 мм. Выполненные штробы тщательно очищают от крошки и пыли и заливают на 2/3 сечения кладочным клеем, который должен не только надежно зафиксировать арматуру, но защитить сталь от коррозионных процессов.

    Соединяют участки арматурных стержней внахлест до 0,3 м. После чего на1-й ряд наносят раствор зубчатым шпателем и приступают к кладке 2-го ряда.

    Вертикальный способ

    Вертикальное армирование газобетонных стеновых конструкций выполняется в виде вертикальной связи основания дома с вышерасположенным монолитным армопоясом. Арматуру вводят в наружную штробу, треугольного или прямоугольного сечения, или во внутристенные каналы, которые заполняют бетонным раствором. Такое армирование осуществляют по проекту.

    Наиболее частые случаи применения вертикального способа армирования стен из газоблоков:

    1. Для стен, которые могут подвергаться боковым нагрузкам, к примеру, зданий, расположенных на крутых склонах, с мощной ветровой нагрузкой ив сейсмически активных районах. При этом самыми наилучшими характеристиками сейсмостойкости располагают стены, которым выполнено одновременно и горизонтальное, и вертикальное армирование.
    2. При возведении стен из газобетона с небольшой плотностью и теплопроводностью.
    3. Для организации компенсации большой сконцентрированной нагрузки на длинных пролетах, к примеру, двутавровой балки.
    4. Для укрепления кладки угловых сопряжений.
    5. Для усиления технологических стеновых проемов и малогабаритных простенков.

    Арматуру при таком варианте усиления, фиксируют в основании дома и верхнем армопоясе стены из газобетона. Как правило, анкера для этого закладывают при заливке фундамента из Г-образных деталей.

    Величина их заглубления в фундамент принимается не менее 150 мм, а длина повернутой под 90 градусов части — 200 мм. Нахлест вертикальной арматуры установлен в соотношении 40Д от его диаметра.

    Армопояс

    С целью усиления конструкции газобетонных стен в местах примыкания перекрытий или кровли устанавливают армопояс. Он может быть монолитный из армированного бетона или кирпичный.

    Армопояс изготавливается в форме железобетонной ленты, в опалубке либо U-блоках из стали А3 с Д=12 мм и 2-х рядным размещением арматуры, при этом шаг поперечных элементов допускается до 300 мм, а сечение стержней 10 мм.

    Каркас размещают в опалубке и заполняют бетонным раствором М300. Для создания теплозащиты по наружной стене устанавливают теплоизоляционный материал толщиной не менее 50 мм.

    Кирпичный армопояс не требует установки опалубки, а стержни или сетка укладываются непосредственно на кирпич, при этом толщина сетки должна быть свыше 5 мм. В основном, кирпичный армопояс производят высотой от 4-х до 7-ми рядов.

    Армирование производится в каждом горизонтальном ряду железной сеткой 40х40, и 50х50 м. Кладка осуществляется аналогично обычным кирпичным стенкам: с тычковой перевязкой каждого 3-го ряда и со смещением кладочных швов в одну треть по длине.

    Детально о всех тонкостях армопояса на стены из газоблока читайте в этой статье.

    Сеткой

    Технология монтажа сетки включает создание компактных углублений в поверхности блоков для ее закрепления. Габариты штробы зависят от размеров ячеек, чем они больше, тем в меньше нужно канавок.

    Располагают сетку в изготовленных штробах и закрывают бетонным раствором, выравнивая поверхность блоков. В отдельных вариантах, в случае, когда допускает шовная разметка, штробы прорезают, в том числе и между блоками.

    О видах сетки и через сколько рядов ее следует использовать читайте здесь.

    Арматурой

    Наиболее распространенные арматурные стальные стержни А3 с Д= 6/10 мм. Их размещают в параллельные штробы глубиной 25 мм. От краёв газоблоков отступают 60 мм. Тем самым будет создан защитный слой металла арматуры от внешних коррозионных процессов.

    После укладки арматуру в стеновых углах загибают и соединяют концы внахлест. Штробы заполняют клеем на 2/3 по сечению. Затем в пазы вдавливают арматуру и удаляют излишки клеевого раствора. Последующий ряд блоков укладывают по ровную гладкую площадку.

    Последствия ошибок или отсутствия усиления

    Нарушение проекта в части выполнения армирования стен приводит к существенным деформациям стен с появлением таких последствий:

    • неравномерная усадка фундамента;
    • нарушение пространственной жесткости стенового каркаса;
    • ослабление кладки в местах технологических проемов;
    • недопустимо низкая прочность стен при многоэтажном строительстве.

    Заключение

    Армирование газобетонных блоков помогает предохранить дом от деструктивных процессов, приводящих к его разрушению.

    Упрочняющие компоненты отлично принимают на себя растягивающие усилия, тем самым создают пространственную жесткость домостроения, защищая от разрывов ослабленные участки стен в технологических проемах. Поэтому метод армирования применяется к каждому объекту, стены которого возводятся из газобетонных блоков.

    Армирование газобетонной кладки: схема армирующего каркаса

    Армирование газобетонной кладки является необходимым этапом, который предотвращает возникновение температурно-усадочных трещин. Для армирования рядов обычно применяют металлическую или стеклопластиковую арматуру диаметром от 8мм.

    Стоит отметить, что армирование кладки не повышает несущую способность самого газобетона, ведь арматура работает на растяжение, а для несущей способности нужна работа на сжатие.

    Теперь рассмотрим, что именно нужно армировать в доме из газобетона.

    1. первый ряд кладки;
    2. каждый четвертый ряд на стенах длиной более 6 м;
    3. места опирания перемычек, по 90 см от краев проемов;
    4. зоны под оконными проемами;
    5. армопояс под перекрытия и под стропильную систему;
    6. прочие участки стены с повышенной нагрузкой.

    Для большей наглядности, смотрите схему армирования газобетона.

    Армирование рядов газобетона

    Чтобы заложить арматуру в ряд газоблока, необходимо проделать две штробы, глубиной и шириной по 20-30 мм. Расстояние от штроб до края блоков должно составлять минимум 60 мм. Для более ровной штробы можно прибить деревянный брусок, который будет выступать как направляющая.

    Для штробления применяют специальные ручные штроборезы.

    1. Очистить канавки от пыли щеткой;
    2. заполнить их клеем по газобетону;
    3. утопить арматуру в середину штробы;
    4. выровнять шпатылем плоскость блоков.

    Важно: нахлест арматуры должен составлять минимум 200 мм, а на углах обязательно должен быть загиб арматуры.

    Технология армирования газобетона (видео)

    Армирование газобетонных перегородок

    Для перегородок выпускаются специальные газобетонные блоки меньшей толщины. Стандартная толщина таких блоков 100-150 мм, но есть и 75 мм. Для армирования рядов применяются арматурные прутки диаметром 8 мм, или плоская перфополоса.

    Обычно, армируется каждый четвертый ряд кладки, но в зонах с повышенной сейсмической активностью, армируется каждый второй ряд.

    Зазор между перегородкой и потолком должен составлять 15-20 мм., а заполняться он должен демпфирующими материалами, к примеру, пеной или пенополистиролом.

    Для связи перегородки с примыкающими стенами, применяют гибкие металлические связи или Т-образные анкера, которые крепят в каждом 3-м ряду кладки.

    Армирование оконных и дверных перемычек

    Перемычки также являются неотъемлемой частью технологии. Задача перемычек – выдерживать нагрузки, которые передаются от вышестоящих элементов стены.

    Обычно, для создания перемычки применяют U-образные блоки, в которые устанавливают армирование и заполняют прочным бетоном марки М300. Арматура в перемычках применяется диаметром 8-12 мм. А сам каркас состоит из четырех-шести прутков, соединенных в форме квадрата.

    U-блоки должны опираться на прочную опалубку, которая не должна прогнуться под весом бетона перемычки. Перемычка должна опираться на стену минимум по 300 мм с каждой стороны. Через неделю, после заливки бетона, опалубку можно демонтировать.

    Блоки следует устанавливать утолщенной стороной наружу. И еще лучше утеплить перемычку пенополистиролом толщиной 30мм.

    Газоблоки, на которые будут опираться перемычки, также нужно армировать на 900 миллиметров с обеих сторон.

    Отметим, что в продаже можно найти уже готовые перемычки из газобетона, такие изделия предоставляет компания Aeroc.

    Армирование армопояса

    Обязательно условие армопояса – он должен быть неразрывным, ведь его задача – значительное повышение сопротивляемости стен нагрузкам и предотвращение трещин.

    Есть два вида армопояса, первый из которых – межэтажный, второй – подкрышный. Межэтажный укрепляет стены и распределить нагрузку от перекрытий.

    Подкрышный пояс распределяет нагрузки от всей крыши по коробке дома, а также позволяет выровнять плоскость и закрепить мауэрлат.

    Схема армирования армопояся состоит из четырех рабочих стержней металлической арматуры диаметром 10-12 мм. Рабочая арматура фиксируется квадратом конструкционной арматуры. Шаг установки квадрата должен составлять 300 мм.

    Не забывайте, что арматурный каркас должен иметь защитный слой из бетона минимум 40 мм. Нахлест прутьев арматуры должен быть минимум 50 см. Обязателен загиб арматуры на углах. Также помните про утепление армопояса пенополистиролом. Для армопояса рекомендуется использовать бетон марки М300, который должен заливаться за один раз.

    Подробный процесс армирования армопояса со всеми картинками и схемами мы описали в нашей предыдущей статье – армопояс для газобетона.

    Особенности армирования газобетонной кладки

    Газобетон — популярный строительный материал, отличающийся минимальной стоимостью и отличными эксплуатационными характеристиками. Из газобетона возводятся дома с оптимальным микроклиматом, не требующие дополнительной теплоизоляции. Для того, чтобы здание было надежным и долговечным нужно предусмотреть армирование его стен, о котором мы поговорим в данной статье.

    Армирование газобетонной кладки

    Вы узнаете, как выполняется армирование газобетонных блоков и какие материалы для этого лучше использовать. Будут рассмотрены места, которые необходимо армировать, и технологию выполнения работ своими руками.

    1 Зачем необходимо армирование газобетона?

    Необходимость армирования кладки стен обуславливается тем, что газобетон как материал имеет высокую устойчивость к сжимающим нагрузкам, но при этом он практические не способен работать на растяжение и изгиб, которые могут стать причиной появления трещин на стенах, если нагрузка, приходящаяся на конкретную точку кладки, будет превышать деформационную прочность газобетонного блока.

    Армирование стен из газобетона (про армирование кирпичной кладки можно почитать отдельно) предусматривает реализацию двух отличающихся методов:

    • усиление рядов кладки арматурой либо сеткой;
    • монтаж монолитного пояса.

    Оба способа направлены на увеличение деформационной устойчивости кладки, однако они никак не влияют на несущую способность стен. Усиление арматурой выполняется в следующих зонах:

    1. Первый ряд кладки над фундаментом (про армирование и расчет арматуры для фундамента можно почитать отдельно).
    2. Точки опоры на стену перегородок (оконных и дверных) и перекрытий.
    3. Каждый 4-ый ряд кладки, если длина стен превышает 6 метров.

    Схема армирования газобетонной кладки

    При армировании перегородок арматуру необходимо укладывать на всю ширину проема с заступом в 90 см за его края. Усиление кладки выполняется одним центральным поясом, если толщина стен не превышает 20 см, либо двумя разнесенными по сторонам блока поясами, если толщина стен больше 20 см.

    Армопояс представляет собой параллельную стенам дома линию из монолитного бетона, выполняющую основную функцию по увеличению прочности стен. Армопояс должен занимать всю площадь здания и располагаться в зонах цокольного и междуэтажных перекрытий. Перемычки перекрытий устанавливаются на монолитный пояс, а не на имеющую низкую точечную прочность газобетонные блоки.
    к меню ↑

    1.1 Какую арматуру использовать?

    При межрядовом армировании стен прутки арматуры укладываются внутри специально проделанных на поверхности газоблоков штроб, таким образом арматура не увеличивает толщину кладочных швов. Проверенным вариантом является горячекатаная рифленая арматура класса А3 диаметром 8 мм. Прутки большего сечения использовать нецелесообразно.

    Также производителя газоблоков предусматривают возможность использования стеклопластиковой арматуры. Несмотря на то, что нормативной документации на такие изделия в отечественном строительстве не существует, практика применения стеклопластиковой арматуры широко распространена на западе.

    Стеклопластиковая арматура в штробах

    К преимуществам композитных изделий относится:

    • минимальный вес, не оказывающий дополнительную нагрузку на кладку;
    • полная устойчивость к коррозии из-за повышенной влажности;
    • высокая деформационная устойчивость к растягивающим и сгибающим нагрузкам;
    • низкая теплопроводность — при использовании стеклопластиковой арматуры между рядами кладки не образуются мостики холода;
    • длительный срок эксплуатации (до 100 лет) и в 2-3 раза меньшая, чем у стального аналога стоимость.

    К недостаткам стеклопластиковой арматуры относится невозможность ее гибки непосредственно на строительной площадке и необходимость применения специальных гильз для соединения прутков между собой — сварка для соединения не используется.

    Армирование газобетона сеткой

    Также межрядовое армирование стен может выполнятся кладочной сеткой из проволоки толщиной не менее 3 мм либо полосками из оцинкованной стали сечением 8*1.5 мм. Усиление сеткой и полосами не требует штробирования газоблоков, поскольку закладные изделия имеют минимальную толщину, что значительно уменьшает трудоемкость поднятия стен дома.
    к меню ↑

    1.2 Нужно ли вертикальное армирование?

    Суть вертикального армирования заключается в соединении фундамента дома с расположенным над ним междуэтажным либо кровельным монолитным армопоясом с помощью стержней арматуры, расположенных в заполненных тяжелым бетоном штробах.

    Такое армирование может размещаться в пределах первого этажа дома либо продолжаться на всю высоту здания. Главным отличием данной технологии является то, что в случае монтажа вертикального армокаркаса все нагрузки воспринимает не стеновая кладка, а именно арматурный каркас, тогда как стены выполняют исключительно теплоизолирующую функцию.

    Вертикальное армирование кладки нужно выполнять в следующих случаях:

    • при риске повышенных нагрузок для повышения сейсмостойкости стен;
    • при необходимости увеличения несущей способности кладки (армирование позволяет использовать для строительства более дешевый газоблок низкой плотности);
    • при наличии в стене крупногабаритных проемов.

    Для вертикального армирования должны применяться стальные прутки диаметром свыше 14 мм, использование стеклопластиковой арматуры не допускается. Арматура закладывается внутри фасонных О-блоков либо в проделанных с помощью специального корончатого бура штробах диаметром 13-15 мм. Свободное пространство между стержнем и стенками штроба заполняется тяжелым бетоном марки М200-М300. Минимальная толщина между прутком и стенками — 5 см.

    Вертикальное армирование в разрезе

    В стандартных условиях армирование выполняется в один пруток, однако если дом расположен в регионе с повышенной сейсмической активностью, усиление может выполнятся в 4-е стержня внутри каждого штроба. Вертикальную арматуру необходимо замоноличивать в фундамент и верхний армопояс. Анкера могут устанавливаться на стадии заливки фундамента либо после набора им проектной прочности в высверленных отверстиях.

    Вертикальная арматура должна размещаться на расстоянии 20 см от концов стен и не более чем на 61 см от перегородок дверных и оконных проемов. Максимальный шаг между поясами — 300 см. Обязательным является размещение вертикального пояса по углам и в местах примыкания стен здания.
    к меню ↑

    1.3 Армирование газобетонной кладки (видео)


    к меню ↑

    2 Технология армирования

    Первоначально рассмотрим технологию монтажа монолитного армопояса. Сделать его можно с помощью доборных блоков толщиной 10 и 5 см либо посредством установки деревянной опалубки. Первый вариант более простой и быстрый в реализации. Технология выполнения следующая:

    1. С наружной стороны стены на торцевую часть устанавливается и приклеивается к кладке доборный блок 10 см.
    2. По внутреннему контуру клеится блок толщиной 5 см.

    Монтаж армопояса на газобетонной стене

    Армопояс газобетонной стены

    К дальнейшему поднятию стен можно приступать спустя 1-2 недели, которые необходимы для набора бетоном прочности. Если выполняется устройство монолитного пояса перекрытия, то в нем бетонируются шпильки под крепление бруса.

    Межрядовое армирование кладки предельно простое в исполнении. С помощью специального штробореза (ручного либо электрического) в блоке проделываются две штробы на расстоянии в 6 см от краев. Глубина и ширина штроб должны соответствовать сечению используемой арматуры.

    Далее канавки очищаются от пыли и заполняются клеем для кладки газобетона, после чего внутрь штробы укладываются прутки арматуры. В углах стен необходимо использовать стержни, выгнутые Г-образно. Прутки соединяются между собой с помощью сварки. Излишки клея удаляются шпателем.

    Армирование кладки из газоблока

    Если производится армирование сеткой, необходимо использовать материал с размером ячеек 50*50 мм из проволоки толщиной 3-4 мм. Штробирование блоков при укладке сетки не выполняется — достаточно нанести на поверхность газоблока слой клея толщиной 2-3 мм, уложить на нем сетку (края удалены от торцов блока на 5 см) и распределить второй слой клея.

    Статьи по теме:

    Портал об арматуре » Армирование » Особенности армирования газобетонной кладки

    Скважина на воду способом роторного бурения: особенности технологии, принцип осуществления работ

    • Оборудование для роторного бурения скважин
    • Роторное бурение скважин: плюсы и минусы
    • Принцип осуществления роторного бурения скважин
    • Обсадные трубы
    • Промывочная жидкость в буровых роторных работах
    • Роторная буровая установка

    Ротором в технике называют подвижную часть механизма, передающую энергию вращения на рабочий инструмент. Процесс, при котором круговое оборачивание снаряда совмещается с осевым давлением на поверхность массива, называется роторное бурение. Таким способом проходят выработки различного назначения, включая скважины на воду.

    Роторное бурение скважины на воду.

    Оборудование для роторного бурения скважин

    Ротор является основным механизмом станка для одноименного метода бурения. Вращатели различают по мощности, статической нагрузке, диаметру отверстия под колонну из труб. По конструкции роторы бывают неподвижными или перемещающимися в вертикальной плоскости. Они рассчитаны на бурение скважин глубиной 100-1500 м, выдерживают нагрузку 10-500 т.

    Кроме основного предназначения (вращения инструмента), ротор служит удерживающим устройством бурильных и обсадных труб при выполнении спуско-подъемных операций. Еще ряд механизмов и устройств обеспечивают продвижение породоразрушающего снаряда в горный массив.

    В состав роторной буровой установки входят:

    1. Вышка — на ней размещаются и подвешиваются бурильные трубы. Сооружение устраивается в виде мачты на 1-2 опорах или каркаса башенного типа на 4 опорных точках.
    2. Буровой насос поршневой — служит для закачки в скважину промывки. Работает в составе комплекса оборудования для приготовления раствора и его очистки.
    3. Вертлюг — через него промывочный раствор от насоса попадает в буровую колонну. Устройство крепится на крюке в верхней части вышки.
    4. Талевая система с лебедкой и блоками — обеспечивает спуск и подъем колонны.
    5. Элеватор — с его помощью производятся захват и удержание труб.

    В состав оборудования входят долота шарошечные и алмазные, стропы для присоединения элеватора к талевому блоку, переходники различных типов, грязевые насосы для откачки пульпы. Промывка при роторном бурении — прямая или обратная с применением глинистого раствора, воды.

    Роторное бурение скважин: плюсы и минусы

    Вращательный способ проходки выработок бывает не только роторным, эта технология может сочетаться с ударным воздействием, с продувкой сжатым воздухом, удалением грунтового бурового шлама через шнек.

    Преимущества проходки скважин с применением ротора:

    1. Скорость выше, чем при ударном разрушении. Способ обратной промывки выработки водой в рыхлых породах ускоряет проходку в 1,5-2 раза по сравнению с бурением с прямой подачей раствора в скважину.
    2. Универсальность — сменные долота способны разрушать мягкие грунты и твердые горные породы. Роторная проходка скважины позволяет достичь водоносного пласта на любой глубине.
    3. Возможность бурения водозаборных выработок Ø1200-1500 мм. Для этого применяется обратная промывка ствола.
    4. Габариты и металлоемкость станка невелики по сравнению с ударно-канатными буровыми машинами.
    5. Мобильность — оборудование размещается на передвижной платформе.

    Роторное бурение скважины на воду.

    Роторный метод для водозаборных скважин является предпочтительным, поскольку он объединяет достоинства всех вращательных способов бурения.

    Недостатки этого способа заключаются в том, что применение глинистого раствора снижает дебит скважины, требует мероприятий по восстановлению водоотдачи.

    Стоимость работ выше, чем при других способах бурения, вследствие необходимости подвоза чистой воды, глины и реагентов для приготовления раствора. Проблемы обостряются зимой, когда требуется защита от низких температур.

    Принцип осуществления роторного бурения скважин

    Проходка выработки для водозабора непрерывным вращением бурового снаряда заключается в разрушении горных пород на забое скважины долотом, присоединенным к колонне, вращающейся вокруг оси ствола ротором. Удаление шлама и охлаждение режущего инструмента осуществляются жидкостью или сжатым воздухом.

    Порядок работы оборудования:

    1. Вращатель приводится в действие двигателем электрическим или внутреннего сгорания.
    2. Усилие от вала принимают ведущие вкладыши, расположенные по контуру верхней рабочей трубы, они же передают крутящий момент на колонну.
    3. Давление разрушающего инструмента на забой передается по звеньям сборки. За счет массы конструкции создается нагрузка, достаточная для резания породы.
    4. Буровой шлам удаляется из скважины промывочной жидкостью, которая одновременно охлаждает дробящий инструмент. Раствор после очистки используется вновь.

    По мере износа долота его заменяют новым, для этого колонна по секциям извлекается из выработки. Длина свечи, вытаскиваемой за один прием, зависит от высоты подвески кронблока и составляет 25-50 м.

    Схема роторного бурение скважины.

    Обсадные трубы

    Пересекаемые скважиной породы частично укрепляются за счет применения глинистого раствора, но полноценное предотвращение осыпания стенок выработки достигается их обсадкой стальными трубами. Закончив бурение в заданном интервале, проходку скважины приостанавливают для монтажа обсадной колонны. Ближайшая к поверхности часть конструкции называется кондуктором.

    При укреплении стенок выработки придерживаются следующих правил:

    • диаметр обсадной трубы должен быть меньше сечения выработки: колонна опускается в скважину свободно;
    • глубина, начиная с которой делают перерыв в бурении для установки обсадной крепи, находится в пределах 30-600 м;
    • стенки водозаборных выработок обсаживают цельнотянутыми трубами длиной 6-13 м, для изготовления кондуктора используют сварные стояки Ø426-478 мм;
    • затрубное пространство заполняется цементной тампонажной смесью.

    В сложных геологических условиях устанавливают несколько обсадных колонн разного диаметра. Трубы меньшего размера располагаются в глубоких горизонтах.

    Особенность нижнего звена конструкции заключается в том, что эта труба является эксплуатационной и перфорируется для проникновения воды внутрь колонны.

    Промывочная жидкость в буровых роторных работах

    Жидкие среды, используемые для бурения, укрепляют стенки выработки в рыхлых породах, удерживают буровой шлам во взвеси, не давая ему осаждаться, и выносят его на поверхность, не загрязняют подземную воду. Трение колонны о стенки скважины и охлаждение долота, способствование разрушению породы на забое — это тоже функции промывки.

    В качестве буровых растворов применяются следующие жидкости:

      Вода техническая. Применяется при строительстве водозабора в устойчивых породах и песках, где статический уровень жидкости ≥3 м. Диаметр скважин

    Как выполняется роторное бурение скважин на воду

    Здесь вы узнаете:

    • Что такое роторное бурение скважин
    • Когда применяется метод
    • Плюсы и минусы метода
    • Оборудование для роторного бурения скважин
    • Принцип осуществления роторного бурения скважин
    • Особенности технологии роторного бурения скважин
    • Обсадные трубы
    • Промывочная жидкость в буровых роторных работах
    • Расчет стоимости

    Роторное бурение скважин — распространённый способ, при котором усилие на рабочую колонну подаётся с роторного вращателя. Роторные буровые установки могут быть как стационарными, так и мобильными.

    Что такое роторное бурение скважин

    Для начала разберем, что вообще из себя представляет роторное бурение скважин и каковы его альтернативы? Одним из самых привычных способов устройства водозаборной выработки пока признают шнековое бурение.

    Однако шнековая технология не позволяет пройти скальные коренные породы. Применяемый в шнековом бурении винтовой бур не способен разрушить известняк. А ведь нередко бывает, что нужно забуриться именно в него, т.к. вышележащие слои не отличаются стабильным и достаточным для эксплуатации дебитом.


    Колонковая и шнековая буровая технология не предоставляет возможность пройти скальные горные породы. В случае устройства скважины на известняк эффективней и экономичней использовать роторный метод бурения

    Потому роторная технология, используемая ранее только в горнодобывающей отрасли, и стала внедряться в сферу устройства частных водозаборных сооружений. Ее рабочим элементом является находящееся в забойной части скважины долото. С помощью долота разрушаются связные и несвязные грунты, дробятся скальные коренные породы.

    Выемка же разрушенной горной породы осуществляется с помощью жидкости, которая подается к забою через рабочую колонну или же затрубное пространство. Это 2 разных способа бурения, каждый из которых будет подробно рассмотрен далее.

    Диаметр долота превышает диаметр рабочей колонны, что позволяет:

    • сократить энергозатраты на весь процесс бурения (мощность здесь расходуются непосредственно только на проворачивание с усилием долота в забое, а потери на трение рабочей колонны о стенки скважины сводятся к минимуму);
    • предохранить большую часть элементов рабочей колонны от повреждений, а также стенок пробуренной скважины от разрушения;
    • создавать внушительные по диаметру скважины (к примеру, до 70 см) при крайне внушительных глубинах.

    Таким способом можно формировать водоносные скважины, глубиной в 300 и более метров, т.е. бурить водозаборные выработки для снабжения водой дачных массивов и поселков.

    Итак, определение: бурение по роторному принципу – это такой способ разработки скважины, при котором усилие на долото в забое передается от роторного вращателя через рабочую колонну. Ее собирают из штанг – узких стальных труб, которые присоединяются последовательно друг к другу по мене углубления в землю.

    А вот в расчистке ствола выработки и забоя от шлама применяется поданная под напором вода. Благодаря такому решению постоянно разбирать и собирать буровую колонну для извлечения керна как в колонковом бурении не нужно.

    Нагнетаемая в выработку жидкость сразу решает две важные задачи: освобождает путь буровому снаряду для производства дальнейших работ и производит промывку скважины, необходимую для подготовки водозабора к эксплуатации.

    Когда применяется метод

    Бурение роторным способом используется когда разрабатываются полускальные и скальные грунты для устройства скважин глубиной до ста пятидесяти метров. Для успешного бурения скал необходимо правильно подобрать бурильный инструмент – долото и утяжеленные трубы. По словам специалистов, для эффективной работы роторное бурение следует применять, если соблюдаются такие условия:

    • Изучение гидрогеологического разреза участка проведено достаточно подробно.
    • Известно, что почва состоит из скальных пород.
    • Есть данные об уровне залегания водоносной жилы.
    • Имеется хороший напор подземной воды.
    • Есть возможность постоянной доставки промывочной жидкости.

    Кроме того, следует учитывать, что условия южных районов позволяют проводить буровые работы круглогодично, а в северных областях работы ограничены температурными показателями внешней среды, при которых замерзает жидкость для промывки.

    Плюсы и минусы метода

    Среди бурильных методов водозаборных скважин роторный способ считается одним из популярных. Такая методика распространена по всему миру.

    К достоинствам относится следующее:

    1. Габариты. Вся конструкция для роторного бурения занимает мало места.
    2. Возможность перевозки оборудования. Благодаря небольшим размерам установку можно размещать на специальных платформах для дальнейшего перемещения.
    3. Универсальность. Роторный тип бурения можно применять при более широком спектре условий, чем ударную технологию, поскольку возможно использование многих насадок. За счет этого получится обрабатывать любые типы грунтовых слоев.
    4. Быстрота. Благодаря особенностям бурения вращательным способом производительность труда намного выше, чем ударным методом.

    Но имеются и некоторые недостатки. Проблемы могут возникать следующие:

    1. Когда почва промерзает, это препятствует бурению роторным методом. В таком случае лучше всего воспользоваться ударной методикой, которая подходит и для работ в зимних условиях.
    2. Глинистость раствора. Она провоцирует появление трудностей во время изучения слоев.
    3. Изменение мощности. Значение зависит от показателей ротора, достаточно уязвимой детали во всей конструкции.

    Оборудование для роторного бурения скважин

    Ротор является основным механизмом станка для одноименного метода бурения. Вращатели различают по мощности, статической нагрузке, диаметру отверстия под колонну из труб. По конструкции роторы бывают неподвижными или перемещающимися в вертикальной плоскости. Они рассчитаны на бурение скважин глубиной 100-1500 м, выдерживают нагрузку 10-500 т.

    Кроме основного предназначения (вращения инструмента), ротор служит удерживающим устройством бурильных и обсадных труб при выполнении спуско-подъемных операций. Еще ряд механизмов и устройств обеспечивают продвижение породоразрушающего снаряда в горный массив.

    В состав роторной буровой установки входят:

    1. Вышка — на ней размещаются и подвешиваются бурильные трубы. Сооружение устраивается в виде мачты на 1-2 опорах или каркаса башенного типа на 4 опорных точках.
    2. Буровой насос поршневой — служит для закачки в скважину промывки. Работает в составе комплекса оборудования для приготовления раствора и его очистки.
    3. Вертлюг — через него промывочный раствор от насоса попадает в буровую колонну. Устройство крепится на крюке в верхней части вышки.
    4. Талевая система с лебедкой и блоками — обеспечивает спуск и подъем колонны.
    5. Элеватор — с его помощью производятся захват и удержание труб.

    В состав оборудования входят долота шарошечные и алмазные, стропы для присоединения элеватора к талевому блоку, переходники различных типов, грязевые насосы для откачки пульпы. Промывка при роторном бурении — прямая или обратная с применением глинистого раствора, воды.

    Принцип осуществления роторного бурения скважин

    Несмотря на кажущуюся простоту технологии, принцип работы роторного оборудования довольно сложен. Сам ротор приводится в действие за счет приводного вала, который передает вращение от электродвигателя. Иногда используется двигатель внутреннего сгорания.

    Само вращение принимают ведущие вкладыши ведущих вкладышей. Их сечение полностью аналогично сечению верхней рабочей трубы, которое по своей форме может быть абсолютно разным.

    Основой для бурильной колонны являются специальные трубы. Именно между ними и породоразрушающим инструментом монтируются УБТ – утяжелённые бурильные трубы. За счет их огромного веса на долото оказывается достаточная для эффективной работы нагрузка.

    Верхняя часть рабочей трубы подсоединяется к вертлюгу. По этой системе подается промывочная жидкость, которая попадает на забой через насадки долота – она нужна для поддержания работоспособности всей роторной бурильной установки.

    Подъем или спуск обеспечивают свечи – несколько бурильных труб с длиной от 25 до 50 метров. Под действием нагрузки, которую обеспечивают утяжеленные бурильные трубы, долото и разрушает породу. За счет регулярно поступающей жидкости инструмент охлаждается, а параллельно с этим забой прочищается от шлама. Жидкость используют повторно после её очистки.

    Роторная буровая установка в работе (видео)

    Особенности технологии роторного бурения скважин

    Процесс бурения организован так, что из-за вымывания слоя почвы из шахты буровая колонна с каждым движением углубляется все ниже. Периодически ее необходимо наращивать добавлением других труб.

    Процесс бурения выполняется ступенчато:

    • Пройдя первые рыхлые слои грунта, колонну поднимают, а в шахту опускают обсадную трубу.
    • Зазор по кругу заполняют раствором цемента.
    • После застывания цемента в шахту подают долото с меньшим диаметром, и работа продолжается дальше.

    Таких аналогичных шагов может выполняться несколько, а затем в шахту опускается перфорированная на конце эксплуатационная труба. В зависимости от качества почвенного пласта и глубины выбирают количество и массу труб, вид долота, скорость его вращения и материал кромок, давление промывочной жидкости. Специфика такова:

    • Легкие породные пласты проходят с максимальной скоростью и наибольшей промывкой.
    • Скалистые почвы требуют пониженной частоты и уменьшенного давления жидкости.

    Помешать работам могут грунтовые твердые включения – валуны – на пути ротора, который может заклинило, или почвы, активно поглощающие промывку. Также замедляет процесс нехватка воды в месте проведения работ и наличие большого глинистого слоя. Глина, смешиваясь с водой, закупоривает водяное русло и требует дополнительной тщательной промывки.

    Смена породоразрушающего инструмента

    Несмотря на тщательно просчитанную геометрию лопастей и армирование твёрдыми сплавами, долото буровое всегда будет самым изнашиваемым инструментом роторной буровой установки. Его регулярная замена — неотъемлемая составляющая рабочего процесса. Для этих целей используются так называемые «свечи» — блоки из нескольких труб. В зависимости от высоты буровой вышки и глубины скважины, длина свечи может варьироваться от 20 до 50 м. С целью упростить свинчивание, трубы оснащают замками с конической резьбой.

    Обсадные трубы

    Пересекаемые скважиной породы частично укрепляются за счет применения глинистого раствора, но полноценное предотвращение осыпания стенок выработки достигается их обсадкой стальными трубами. Закончив бурение в заданном интервале, проходку скважины приостанавливают для монтажа обсадной колонны. Ближайшая к поверхности часть конструкции называется кондуктором.

    При укреплении стенок выработки придерживаются следующих правил:

    • диаметр обсадной трубы должен быть меньше сечения выработки: колонна опускается в скважину свободно;
    • глубина, начиная с которой делают перерыв в бурении для установки обсадной крепи, находится в пределах 30-600 м;
    • стенки водозаборных выработок обсаживают цельнотянутыми трубами длиной 6-13 м, для изготовления кондуктора используют сварные стояки Ø426-478 мм;
    • затрубное пространство заполняется цементной тампонажной смесью.

    В сложных геологических условиях устанавливают несколько обсадных колонн разного диаметра. Трубы меньшего размера располагаются в глубоких горизонтах.

    Особенность нижнего звена конструкции заключается в том, что эта труба является эксплуатационной и перфорируется для проникновения воды внутрь колонны.

    Промывочная жидкость в буровых роторных работах

    Жидкие среды, используемые для бурения, укрепляют стенки выработки в рыхлых породах, удерживают буровой шлам во взвеси, не давая ему осаждаться, и выносят его на поверхность, не загрязняют подземную воду. Трение колонны о стенки скважины и охлаждение долота, способствование разрушению породы на забое — это тоже функции промывки.

    В качестве буровых растворов применяются следующие жидкости:

      Вода техническая. Применяется при строительстве водозабора в устойчивых породах и песках, где статический уровень жидкости ≥3 м. Диаметр скважин

    Особенности роторного бурения скважин

    Роторное бурение скважин предшествует установке индивидуальной системы. Подойдет для тех домов, где проблематично подключиться к центральному водоводу. Бурение скважины с помощью роторного вращателя является не таким распространенным, но уже перспективным способом, который отлично себя зарекомендовал.

    Содержание

    • Отличие роторного бурения скважин
    • Особенности роторного бурения скважин
    • Технология роторного бурения
    • Когда применяется метод
    • Достоинства метода
    • Недостатки
    • Оснащение роторного бурения скважин
    • Этапы роторного бурения скважин
    • Как меняется ротор
    • Обсадные трубы и промывочная жидкость
    • Как рассчитать стоимость роторного бурения

    Отличие роторного бурения скважин

    Роторное бурение скважин в сравнении с другими технологиями имеет явные преимущества. Сравним особенности каждой из них. Самым распространённым способом расположения выработки для водозабора является шнековое бурение.

    • Шнековое бурение не в состоянии осилить коренные породы со скалистой структурой. Бур в форме винта не может воздействовать на твердые известковые породы. Но бывают случаи, когда именно в таких местах будет располагаться скважина. Почему привлекает именно известняк? Все просто. По сравнению со слоями, которые находятся у поверхности, известняки более надежны в эксплуатации.
    • Колонковое бурение тоже не способно прорыть скважину в скалистых слоях.

    Это основные причины, по которым применяется именно роторное бурение скважин. Это удобно и экономно. Ранее такой способ применяли в горнодобывающей промышленности. Специалисты, занимающиеся обустройством частных водяных скважин, поняли эффективность этого способа и благополучно его используют в своей работе. Основным составляющим оборудования является долото. Это забойная часть, которая напрямую задействована в разрушении слоев грунта. А также дробит скальные коренные породы. Горная порода вынимается с помощью жидкости, когда через патрубок вода подаётся к забою.

    Особенности роторного бурения скважин

    Долото при роторном бурении имеет некоторые особенности (толщина долота больше толщины колонны). В этом есть большие плюсы:

    • Позволяет существенно уменьшить энергетические затраты на протяжении всей работы. Хитрость состоит в том, что основные мощности затрачиваются на совершение поворотов в забое, а вот об стенки скважины трений практически нет.
    • Из-за отсутствия трений об стенки пробуренного колодца, позволяет сохранить большую часть деталей и комплектующих. А также предотвращает разрушение самой скважины.
    • Есть все возможности для бурения скважин большого диаметра при большой глубине, до 70 см.

    Учитывая такие важные особенности, роторное бурение скважин позволяет устанавливать глубокие скважины (до 300 м), и даже больше. Такие водозаборы могут обслуживать загородные посёлки, дачные общества и т.д. Такое оборудование бывает стационарным и переносным.

    Технология роторного бурения

    Принцип такого бурения заключается в следующих моментах:

    • Во время разработки скважины долото управляется роторным вращателем через рабочую трубу.
    • Сама труба состоит из стальных штанг. Они соединены друг с другом. Эта цепочка создается по мере продвижения работ вглубь.
    • Вода, подающаяся потом под давлением, необходима для расчистки выработки от породы. Это еще одно достоинство по сравнению с колонковым бурением, где нужно монтировать и демонтировать буровую колонну.
    • Нагнетаемая в выработку жидкость сразу решает две важные задачи: освобождает путь буровому снаряду для производства дальнейших работ и производит промывку скважины, необходимую для подготовки водозабора к эксплуатации.

    Роторное бурение можно осуществлять с прямой подачей промывки и с обратной. Прямая подача заключается в том, что вода через отверстия стекает на долото, собирает остатки породы и смывает в скважину, после этого через раструб стекает в комплекс по очистке.

    Обратная подача отличается тем. что в забой вода поступает таким же способом -самотёком, а обратно по главной трубе выходит под давлением на поверхность вместе со шлаком.

    Когда применяется метод

    Что же такое роторное бурение скважин на воду и когда именно это применяется? Используется в тех случаях, когда бурение скважины происходит сквозь полускальные и скальные грунты. Подходит для углубления водозабора до ста пятидесяти метров. Главное – правильно подобать долото и трубы. Специалисты настаивают, что эффективная работа напрямую зависит от соблюдения условий:

    • Детальная диагностика геологических особенностей территории.
    • Точное определение наличия скалистости пород.
    • Наличие информации о нахождении водоносного слоя.
    • Необходимое давление подземной воды.
    • Беспрерывная доставка жидкости для промывки.

    Имеют значение также географическое расположение и погодные условия. Буровые работы в южных районах можно проводить круглый год. Северные территории такой возможности не имеют есть температурные ограничения.

    Достоинства метода

    Роторный способ бурения считается самым распространённым в мировом масштабе по следующим параметрам:

    • Конструкция отличается небольшими габаритами.
    • Легко перемещается, благодаря специальным платформам. Перевозить можно в любу точку.
    • Обладает универсальностью. Укомплектовано различными насадками, что позволяет использовать в любых грунтовых слоях.
    • Способ вращения позволяет выполнять работу за меньшее количество времени, чем с помощью ударного способа.

    Недостатки

    Некоторые минусы в этом способе конечно тоже есть:

    • При замёрзшей почве зимнее время роторное бурение бессильно. Здесь лучше воспользоваться ударным методом.
    • Глинистые слои тоже сильно затрудняют работу.
    • За мощность оборудования отвечает ротор. Он же является самым уязвимым при неблагоприятных условиях.

    Оснащение роторного бурения скважин

    Действительно, ротор является сердцем механизма. Сами вращатели обычно характеризуются: уровнем мощности, распределением нагрузки, размером диаметра для колодца. Роторная часть бывает статичной или двигающейся по вертикальной стене. Такое оборудование рассчитано на глубину до 1500 м. Им не страшна нагрузка до 500 т. Ротор также отлично поддерживает трубы, когда их используют для подъема и спуска. Роторная буровая установка состоит из следующих механизмов:

    • Бурильные трубы располагаются на вышке. Устройство устанавливается на одной или двух опорах (внешне похоже на мачту) или в виде каркаса с 4 башнями на точках опоры.
    • Поршневая помпа для бурения необходима для закачивания воды в скважину и ее промывки. Участвует в приготовлении раствора и его очистки.
    • Раствор для промывания от насоса до буровой скважины попадает через вертлюг. Он крепится на крючке на вышке.
    • Опускает и поднимает колонну лебедка, оснащенная блоками.
    • Благодаря элеватору, надежно крепятся и удерживаются трубы.

    Помимо выше перечисленных механизмов, в комплектацию входят шарошечное и алмазное долото, шпагаты, соединяющие элеватор и талевый блок, переходники, грязевые помпы для откачки загрязнений. Роторное бурение предполагает прямую или обратную промывку.

    Этапы роторного бурения скважин

    Специфика роторного бурения заключается в том, что путем вымывания почвы из отверстия, оно каждый раз углубляется. При необходимости подсоединяются дополнительные трубы. Сам процесс состоит из определенных этапов:

    • После преодоления нетвердых слоев, колонна поднимается, а в отверстие опускается выводная труба.
    • Пустота по кругу заливается цементом.
    • Цемент застывает, и тогда в шахту помещается долото диаметром поменьше и т.д. Может выполняться несколько циклов.
    • После этого опускается перфорированная труба, которая в последствие будет эксплуатироваться.

    От структуры пласта зависит количество и вес труб, а также скорость вращения долота, материал, из которого делаются кромки, давление во время промывки. Через легкие породы, промывка осуществляется быстро. На скалистые слои – меньшая частота давления на воду.

    Усложнить работу могут твердые фрагменты почвы: большие камни или мягкая почва. В первом варианте ротор может заклинить, во втором случае происходит поглощение почвой жидкости и влечет за собой дефицит воды. Наличие большого количества глины засоряет русло, вынуждая приводить тщательную промывку.

    Как меняется ротор

    Даже при самой хорошей и бережной эксплуатации буровое долото имеет определённую степень изношенности. Рабочую часть рано или поздно необходимо менять. Замена производится с помощью свечи. Это несколько труб, собранных вместе. По длине свеча зависит от высоты бура и глубины самого колодца. Приблизительно от 20 до 50 метров. Для того, чтобы облегчить процесс замены, на трубы наносят резьбу конической формы.

    Обсадные трубы и промывочная жидкость

    Это трубы, изготовленные из стали. Необходимы для предотвращения осыпания стен скважины. Этот процесс так называется обсадка стальными трубами. После окончания бурения в определенном участке бур останавливают, и проводят монтаж обсадной конструкции. Часть, которая находится ближе всего к поверхности, называется кондуктором. Есть основные требования, которые соблюдаются при этом виде работ:

    • Толщина обсадной конструкции не может быть больше чем сама выработка. Обсадная колонна должна опускаться в скважину без усилий.
    • Расстояние, через которое останавливается бурение, чтобы укрепить стены, составляет от 30 до 600м.
    • Длина труб, которые необходимы для обтяжки, составляет от 6 до 13 м.
    • Кондуктор изготавливают путем сварки стояков.
    • Место возле патрубка цементируется тампонажным средством.

    Если бурение происходит в сложных геологических условиях, тогда применяются индивидуальные технологии. Например, монтируется несколько колонн с обсадными трубами разной толщины. Трубы меньшего диаметра располагаются глубоко. Это связано с тем, что внизу труба несет эксплуатационную функцию, она перфорируется, чтобы вода беспрепятственно поступала в колодец.

    Основная функция жидких сред при бурении заключается в укреплении стен колодца. Они не дают буровому шламу выпадать в осадок, а выносят его на поверхность. Таким образом, предотвращают загрязнение поземных вод. Жидкие среды уменьшают силу трения колонны о скважину, а также охлаждают долото. Жидкости, которые можно использовать для бурения:

    • техническая вода (для устойчивых пород).
    • раствор на основе глины (имеет гелелобразную структуру для заполнения путот).
    • техническая вода с содержанием воздуха. Используется для промывки водонапорных пластов. Сводит к минимуму содержание загрязненных промывочных жидкостей в водоносном горизонте.
    • технический крахмал состоит из воды и сухого порошка, смешивается в глиномешалке. Через несколько дней раствор распадается на части. Рекомендуется использовать при прохождении бурения через пласты мелкого песка.
    • полиакрил на водной основе покрывает эластичной коркой стенки скважины.

    Как рассчитать стоимость роторного бурения

    Планируя произвести роторное бурения на своем участке, нужно понимать, что удовольствие не самое дешёвое. Вот список позиций, которые войдут в основную стоимость :

    • Трубы из металла или пластика.
    • Площадка, где будут проходить подготовительные работы для бурения под воду.
    • Доставка оборудования к месту бурения. На цену повлияет мощность и размер ротора и комплектующих. Обычно обходятся полугрузовым транспортом.
    • Затраты на сам процесс бурения.
    • Установки для фильтрации воды, в том числе для глубокой очистки. Разнообразие фильтров большое. Нужно выбрать, какой необходим для каждого конкретного объекта (для очищения от механических частиц, химикатов и т.д.). В разных водозаборах используется разное количество фильтров.

    После проработки всех этапов, делается вывод о сумме, которая необходима для выполнения роторного бурения. При планировании и составлении проектов работ, необходимо учитывать геологические особенности почвы и расположение водоносных горизонтов. На сложные условия понадобятся дополнительные затраты, заключающиеся в дополнительном оборудовании и приобретении комплектующих, возможной замене механизмов и т.д.

    Знания об особенностях работы роторной установки в процессе бурения, тонкостях использования позволит заказчику услуги полностью контролировать процесс во время реализации проекта.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: