Из огромной номенклатуры готовых железобетонных изделий бетонные кольца являются, пожалуй, самыми распространёнными элементами монтажа колодцев. Многообразие типоразмеров и способов стыковки колец позволяет делать бетонные колодцы или горизонтальные коммуникации в любом грунте независимо от его механических свойств или насыщенности его грунтовыми водами.
Это чрезвычайно прочная и надёжная конструкция, так как
- изготавливается из лучших марок цемента;
- для изготовления бетонной смеси применяют наполнители с лучшими прочностными характеристиками (щебень из гранита. Базальта, габбро и им подобных горных минералов);
- обязательно присутствие в структуре стальной арматуры.
Благодаря этим проверенным ГОСТовским характеристикам срок службы бетонных колец доходит до сотни лет, а иногда и более.
Назначение и применение
Кольца с внутренним диаметром 1000 мм, наружным – 1160 мм и высотой от 100 до 1000 мм являются самыми распространёнными в практике отливки ЖБИ. Но их изготовление не ограничивается только этими типоразмерами. В практике строительства колодцев, выгребных ям, септиков могут применяться по предварительному заказу и иные размеры. Таким образом, получается, что два этих параметра – внутренний и наружный диаметр, а также его высота, – могут меняться по желанию заказчика. Но все прочностные характеристики остаются в пределах требований ГОСТов, то есть являются обязательными.
Виды изделий
Кольцо – название условное, модули для колодцев, септиков или горизонтальных штреков для прокладки коммуникаций могут иметь и отличное от колцеобразной формы сечение. Например, прямоугольный (квадратный) короб.
При создании колодцев применяют стеновые кольца: монолитные, без какой бы то ни было перфорации. Они могут выдержать большие давления: наружное со стороны грунта и внутреннее, наполняющей такие колодцы воды. Кольца могут быть классическими круглыми или квадратными в сечении (такие применяют для монтажа погреба). У дренажных колец делают, наоборот, стенки могут быть перфорированными. Для предотвращения сдвига элементов относительно одного к другому в торцах некоторых делаются замки – когда технологический выступ в одном точно совпадает с аналогичной формы впадиной в другом.
Маркировка и типоразмеры
Удобнее всего данные по объёму, весу, диаметру и другим параметрам воспринимаются в таблицах. Вот некоторые данные, касающиеся не только самих колец, но и применяемых с ними железобетонных крышках или днищах (толщина стенок не указывается, так как она ясна при вычитании внутреннего диаметра от наружного):
Таблица размеров, объёма и веса колец
| Марка | Диаметр наружный, мм | Диаметр внутренний, мм | Высота кольца, мм | Объём бетона, м³ | Масса кольца, т |
|---|---|---|---|---|---|
| К-10-5 | 1160 | 1000 | 490 | 0,14 | 0,35 |
| К-12-5 | 1410 | 1250 | 490 | 0,17 | 0,42 |
| К-15-5 | 1680 | 1500 | 490 | 0,22 | 0,55 |
| К-20-5 | 2200 | 2000 | 490 | 0,33 | 0,82 |
| К-7-5 | 840 | 700 | 495 | 0,084 | 0,21 |
| К-7-1,5 | 840 | 700 | 145 | 0,024 | 0,06 |
| К-7.6 | 840 | 700 | 590 | 0,3 | 0,25 |
| Кс-10-3 | 1160 | 1000 | 290 | 0,08 | 0,2 |
| Кс-10-6 | 1160 | 1000 | 590 | 0,16 | 0,4 |
| Кс-13-6 | 1410 | 1250 | 590 | 0,2 | 0,5 |
| Кс-13-9а | 1410 | 1250 | 890 | 0,28 | 0,7 |
| Кс-13-9б | 1410 | 1250 | 890 | 0,24 | 0,6 |
| Кс-10-9 | 1160 | 1000 | 890 | 0,24 | 0,6 |
| Кс-15-9 | 1680 | 1500 | 890 | 0,4 | 1,0 |
| Кс-15-6 | 1680 | 1500 | 590 | 0,265 | 0,66 |
| Кс-20.6 | 2200 | 2000 | 590 | 0,39 | 0,98 |
| Кс-20.6а | 2200 | 2000 | 590 | 0,3 | 0,75 |
| К-10-10 | 1160 | 1000 | 990 | 0,27 | 0,68 |
| К-12-10 | 1410 | 1250 | 990 | 0,33 | 0,82 |
| К-15-10 | 1680 | 1500 | 990 | 0,44 | 1,1 |
| К-7-10 | 840 | 700 | 990 | 0,17 | 0,42 |
Для всех этих размеров могут быть отлиты и идеально совпадающие с ними крышки, а в них – отверстия с гнёздами под стандартные сантехнические люки (с чугунными или стальными кольцами-пазами). Или отверстия другого диаметра.
| Марка | Наружный диаметр крышки, мм | Диаметр отверстия в крышке,мм | Толщина крышки, мм | Масса крышки, т |
|---|---|---|---|---|
| 1ПП15 | 1680 | 700 | 150 | 0,69 |
| 1ПП20 | 2200 | 700 | 160 | 1,37 |
| 1ПП20-1 | 2200 | 700 | 160 | 1,38 |
| 2ПП25 | 2700 | 700 | 180 | 2,4 |
| 2ПП8 | 1000 | 800 | 170 | 0.33 |
| 2ПП-15-1 | 1600 | 700 | 150 | 10,68 |
| 2ПП-20-1 | 2200 | 700 | 160 | 1,31 |
| 3ПП-15-1 | 1680 | 1000 | 150 | 0,53 |
| 3ПП-20 | 2200 | 700 | 160 | 1,34 |
| КЦП-1,20Н | 2200 | 700 | 160 | 1,28 |
| КЦП-1,25Н | 2700 | 700 | 180 | 2,31 |
| ПВГ-15 | 1720 | 700 | 140 | 0,68 |
| ПВГ-20 | 2240 | 700 | 160 | 1,43 |
| ПК-15 | 1720 | 700 | 140 | 0,68 |
| ПК-15-10 | 1720 | 1000 | 140 | 0,52 |
При обустройстве колодцев питьевой воды или септиков важной деталью таких сооружений будет совпадающее с профилем кольца (или прямоугольного короба) отлитое из бетона днище с арматурой внутри. Иногда при подобном монтаже кольца и дно отливаются с совпадающими по форме замками. Это позволяет сохранить целостность конструкции даже в сейсмоопасных зонах, и не даёт элементам колодцев деформироваться в грунтах-плывунах, как это бывает в геологических отложениях разной плотности.
Таблица данных по типам днищ для колодцев:
| Марка | Диаметр, мм | Толщина, мм | Объём бетона, м³ | Масса днища, т |
|---|---|---|---|---|
| ПН-25 | 3000 | 140 | 0,98 | 2,45 |
| ПН-20 | 2550 | 120 | 0,59 | 1,48 |
| ПН-15 | 2000 | 120 | 0,38 | 0,95 |
| ПН-10 | 1500 | 100 | 0,18 | 0,45 |
| ПН-7 | 840 | 100 | 0,12 | 0,09 |
Таким образом, для правильного прочтения условных обозначений согласно ГОСТам нужно иметь в виду, что буквенный индекс КС означает, что перед вами стеновая модель. Обозначение КЛК означает «кольцо для водостока и/или ливневой канализации». КВГ выпускается как внешняя оболочка водопроводных коммуникаций и газопроводов, КФК – для систем дренажа и сетевых коллекторов, а буквы КО ставятся на опорных кольцах колодезных фундаментов.
Маркировка на кольце означает следующее:
- Диаметр. Первая цифра маркировки, величина в дециметрах, диаметр обозначают внутренний (от 7 до 20).
- Высота. У изделий стандартной высоты она не указывается. Если же высота отличная от стандартной, она проставляется следующей цифрой в числовом индексе. Например, КС-7-4,5 означает «стеновое кольцо с диаметром 7 дециметров и высотой 4,5 дециметров».
- В маркировке может быть дополнительные параметры. Такие, как степень проницаемости материала. Буква Н означает нормальную, П – пониженную, а символ О – особо низкую.
Масса крышек, днищ, их толщина напрямую связаны с размерами колец и толщиной их стенок.
Но при всём разнообразии типоразмеров всегда можно подобрать элементы монтажа с запасом прочности.
Описание технологии
В большинстве случаев эти изделия отливаются из бетонной смеси, в которой в качестве связующего используют цемент марки не менее чем «300». В опалубку, изготовленную по будущей форме кольца, предварительно устанавливают чуть меньшего размера конструкцию из арматуры, связанную мягкой стальной проволокой или сваренную. Наружу выводятся стержни, которые загибаются в петлю, или готовые «ушки» – этот элемент в дальнейшем будет служить как для подъёма и установки автокраном или манипулятором готового изделия на место использования, так и для сварки с таким же элементом, если колец будет два и больше. Такая сварка обеспечит дополнительную жёсткость конструкции колодца.
Во время заливки бетонного раствора в опалубку она уплотняется при помощи вибратора, а после застывания бетона и извлечения его из опалубки конструкцию выдерживают минимум 7 дней для 50% готовности. Полная же готовность изделия наступает только после его хранения в течение 28 суток. Поэтому при массовом выпуске они складируются отдельными партиями по дням выпуска.
Расчёт количества бетона для кольца
Определяя параметры изготовления колец, следует сначала вычислить себестоимость производства этих изделий. А для этого нужны исходные данные:
- Сколько потребуется бетонной смеси на изготовление самого кольца, бетонного днища и крышки для колодца;
- Расход арматурных прутьев и готовой арматурной сетки для элементов колодца.
Для расчёта нужного количества бетонной смеси вам нужно записать параметры того кольца, которое вам нужно. Имея на руках стоимость цементно-песчано-гравийной смеси, можно будет, приплюсовав к этим данным стоимость работ, вычислить приемлемую для вас цену. Итак:
Имеем внешний диаметр кольца D, высоту h и толщину стенки t.
- По наружному диаметру вычисляем площадь внешней окружности, используя формулу (¼ π D²), где D означает наружный диаметр, а за величину π берём 3,14 (без следующих десятичных знаков в периоде, они малосущественны).
- Переводим числа в значения метра.
- По указанной формуле, с учётом толщины стенки, вычисляется внутренний диаметр элемента.
- Из числового значения площади окружности по D внешнего вычитают площадь окружности d внутреннего.
- Для определения объёма бетонной смеси при таких числовых значениях высоту конструкции перемножают на площадь.
Пример расчёта
Допустим, нам необходимо вычислить объем бетона для заливки кольца с внешним диаметром D=1200 мм, высотой h=1000 мм и толщиной стенки t=80 мм.
- Находим площадь внешней окружности. Sн=¼ π D²=1/4*3,14*1,2²=1,13 м²;
- Для нахождения внутреннего диаметра, нужно из значения внешнего вычесть толщину стенки, умноженную на 2. d=D-2t=1,2-2*0,08=1,04 м;
- Вычисляем внутреннюю площадь. Sвн=¼ π d²=1/4*3,14*1,04²=0,85 м²;
- Площадь нашего кольца. S=Sн-Sвн=1,13-0,85=0,28 м²;
- Объем нашего изделия. V=S*h=0,28*1=0,28 м³.
Использование онлайн-калькулятора
Главное правило расчётов с этим полезным девайсом – ввести указанные в приведённой выше формуле числовые значения диаметра, высоты кольца и толщины его стенок, как в ту же секунду вам будет предоставлен расчёт объема бетона, нужного для изготовления бетонных элементов.
Достоинства и недостатки железобетонных колец
Обычно сооружения из колец монтируются под землёй. Особенности среды расположения могут оказаться разными. Это и грунтовые воды, и критические значения рН почвы (её излишняя кислотность или щёлочность), температурная разница между элементами сооружения, находящимися в земле и частично над поверхностью.
Поэтому монтаж сооружений из бетонных колец требует предварительного рытья котлована. Дело это трудозатратное, требующее применения специализированной техники. А так как вес этих изделий редко бывает меньше 200 кг, то для установки и градуирования элементов колодца требуется ещё и кран либо манипулятор. Так что вес – один из недостатков этих конструкций.
Второй «минус» – гигроскопичность изделий из бетона и необходимость гидроизоляции сооружений из них, особенно в стыках между элементами.
Но достоинств этого рода изделий превышают их недостатки. К достоинствам можно отнести:
- Сроки эксплуатации. При надлежащем качестве изготовления и правильном составе бетонной смеси – минимум полстолетия. В оптимальном случае можно рассчитывать и на вековой срок службы, и даже больше.
- Экологичность. Выдержанный более 28 дней после отливки бетон не выделяет из себя никаких вредных веществ.
- Экономичность. Для устройства колодцев и септиков бетонные кольца – самый бюджетный материал по соотношению цены и качества.
- Механическая прочность. Сюда входят устойчивость к грунтовым подвижкам и давлению грунтовых вод. Запас механической прочности бетонных колец к таким воздействиям как минимум трёхкратный.
- Быстрый монтаж. Предельные значения по массе у бетонных колец обычно не превышают 300-500 кг. При наличии бригады здоровых мужчин в самом крайнем случае можно обойтись и без использования техники. А если имеется кран-манипулятор, смонтировать колодец из сборных элементов можно очень быстро.
- Универсальность. Септики, коммуникационные туннели, колодцы питьевые или канализационные – вот неполный перечень применения колец из бетона.
- Простота ухода. Ровной поверхность стенок внутри и снаружи делает их очистку быстрой, и не требует сложных подручных инструментов.
- Замковое соединение. Такие кольца имеют на торцах паз с одной стороны и аналогичный по форме выступ на другой стороне. Смонтированные «поэтажно», практически не требуют дополнительной гидроизоляции. Главное – перед монтажом тщательно очистить пазы от посторонних предметов и скоплений пыли.
- Сквозные кольца. Имеют плоские гладкие торцы. Соединяются с помощью металлических закладок сваркой и цементным раствором в стыках. Монтируются таким способом в грунтах, где нет опасности смещения земляных слоёв.
- Доборные кольца. Их применяют при высотах колодца или септика отличающихся от стандартных.
- Фильтрационные. Устанавливаются при обустройстве фильтрационных колодцев. Имеют по всей поверхности стенок равномерно расположенную перфорацию.
- Дополнительные конструкции. Это плиты дна и перекрытий (обычно с отверстиями для люков).
Заключение
Универсальность бетонных колец делает их многофункциональным материалом с отличными эксплуатационными качествами. А ещё одно их достоинство – широкий ассортимент с разными типоразмерами. А так как производство любых типов строительных конструкций регламентируется ГОСТами, то покупатели могут быть уверены в их высоком эксплуатационном качестве. Без надлежащего контроля инспектирующих органов сертификат качества не выдаётся, любые отклонения от заданных стандартов при производстве недопустимы и немыслимы.
