Этапы строительства бетонного бассейна (8 Января 2013) Бетон, ЖБИ, кирпич
Проектные работы
Бассейн представляет собой сложное гидротехническое сооружение. Его назначение может быть как спортивным, так и развлекательным. В проектировке и строительстве бассейна потребуется участие многих специалистов. На начальном этапе необходимо определить его гидравлическое строение (переливной, скиммерный), профиль дна, размер и форму чаши и т.д. Учитываются все пожелания заказчика, его финансовые возможности, площадь предоставленной под строительство земли, удобство и безопасность использования. Необходимо предусмотреть, где будут находиться трубопроводы, техническое оборудование, уборочная техника, системы для поддержания микроклимата (в случае, если бассейн закрытый), а также дорожки и зона отдыха. Чашу открытого бассейна обычно размещают вблизи вспомогательных сооружений, - для оптимального использования площади участка. Важно учитывать, что расстояние от бассейна до зданий длиной больше 12 м должно быть не менее, чем средний размер этих зданий, если здания длиной менее 12 м (с окнами), то расстояние должно равняться примерно половине высоты здания, если здания без окон – одной трети высоты здания (но не менее 3 м). Рядом с бассейном не должны расти деревья, которые осенью сбрасывают листву - листья будут падать в бассейн и загрязнять воду. Гидростатические расчеты помогают определить толщину стен бассейна, донной плиты, диаметр основной арматуры, класс и марки бетона. Вместе с тем учитывают всевозможные варианты нагрузок и берут в расчет самый неблагоприятный. Необходимо учесть уровень грунтовых вод, плотность земли. Все вышеперечисленные факторы являются решающими при выборе способа проведения и объема предстоящих строительных работ. Если их не принимать во внимание, то в дальнейшем могут возникнуть повреждения, как самого бассейна, так и всего комплекса сооружений.
Готовим основание
Перед строительными работами нужно подготовить основание. В случае, если бассейн будет открытым, необходимо оборудовать котлован: уложить песчаную подушку толщиной 15-30 см, бетонную подготовку толщиной примерно 10 см. По периметру донной плиты укладывают дренаж. Подземные грунтовые воды и атмосферная влага могут создавать проблемы при строительстве – вода может стекать под основание, если оно будет находиться ниже уровня подземных вод. В таком случае, рекомендуют по периметру плиты и отводных каналов выкопать траншею шириной 25-30 см и такой же глубиной. Затем засыпать в траншею крупный гравий. На глубину самой траншеи может повлиять то, как устроен каменный пол в бассейне, как глубоко он погружен в поверхность грунта.
Для закрытого бассейна основание подготавливают с учетом того, каким образом возводится конструкция: в готовом доме или по ходу строительства. Если необходимо построить бассейн в уже существующем доме, то вероятность заложения основания ниже уровня фундамента дома достаточно высока. К примеру, если требуется оборудовать бассейн в подвальном помещении или на цокольном этаже. В таком случае, может быть нарушен опорный слой грунта, основание самого здания может быть подкопано при земляных работах. Весь комплекс подобных работ приведет к деформированию несущих конструкций. В случае, если бассейн нужно спроектировать в процессе строительства дома, то необходимо учитывать всю специфику данного гидротехнического сооружения. Вместе с фундаментом дома планируется основание бассейна, месторасположение трубопроводов, технические помещения. Для всех мероприятий по строительству бассейна в доме разрабатывается специальная технологическая схема.
Установка закладных элементов
Установка и фиксация всех закладных элементов (скиммеров, форсунок, закладных для форсунок, донного слива, фар, закладных противотока и пр.) должна происходить непосредственно перед бетонированием. Предварительно следует укрепить закладные элементы с помощью труб ПВХ, кабеля и только после этого заливать бетоном. Бетон после укладки может давать усадку (такого типа бетоны используются при отливке чаш) – это важно помнить при установке. Поэтому следует использовать технологии, которые помогают избежать возникновения раковин или пустот. Помимо всего прочего, при заливке чаши могут происходить смещения и сдвиги закладных элементов, как следствие усадочных деформаций. Исправить положение закладных элементов в дальнейшем уже будет невозможно. Чтобы избежать смещения элементов, очень важно обеспечить точность и жесткость их фиксации на начальном этапе установки. С помощью вязальной проволоки и болтовых креплений их нужно надежно присоединить непосредственно к арматуре или элементам опалубки. Возможен и другой способ установки закладных элементов – вначале залить бетонную чашу, затем сделать окна с помощью отбойного молотка и поместить туда закладные элементы. Такой способ используют некоторые строительные фирмы. Однако таким образом нарушается герметичность чаши. Обратите особое внимание на то, что отлитая чаша бассейна не должна испытывать никаких механических воздействий. В результате повреждений могут образоваться трещины или пустоты, куда будет просачиваться влага. Заделывать трещины будет гораздо сложнее и дороже. Лучше с самого начала выбрать правильный способ установки.
Монтаж опалубки
Монтаж опалубки – процедура очень сложная и ответственная, требующая особого внимания. Должна быть в точности соблюдена заданная геометрия чаши, правильность ее размеров, обеспечена прочность элементов опалубки, чтобы избежать вспучивания под действием гидростатического давления бетонного слоя. При формировании железобетонной чаши бассейна используют как многоразовую, так и одноразовую опалубку. При постройке сложных элементов (ступеней, закруглений) обычно применяют одноразовую опалубку (деревянную). Многоразовая – это металлическая или фанерная опалубка. Сегодня очень популярными становятся бассейны нестандартных конструкций (особенно в частном секторе). На дне таких бассейнов много выступов, ломаных линий, ступеней.
При строительстве таких нестандартных чаш достаточно сложно использовать унифицированную (многоразовую) опалубку. Наряду с этим, при выборе деревянной (одноразовой) опалубки увеличивается расход выравнивающих смесей. В заводских условиях точность изготовления опалубки была бы выше, чем на строительной площадке. Соответственно, расход смесей был бы меньше. Выравнивающие материалы достаточно дорогие, так как многие из них выпускаются импортными производителями, в связи с этим, следует очень тщательно подходить к выбору типа опалубки. От нее зависит, какое количество выравнивающей смеси потребуется в дальнейшем. Отлить чашу безупречной формы, не требующей дополнительной работы, невероятно сложно, поскольку сегодня пользуются популярностью чаши с закругленными участками, переменной высотой дна, ступенями и т.д.
К арматурным работам можно приступать уже после того, как на дне котлована сделан подстилающий слой (100-200 мм в толщину) из гравия, щебня или песка, с применением цементно-песчаной стяжки. Дополнительно укреплять стальной сеткой бетонную плиту нет смысла, если только котлован не находится на земляной насыпи. В таком случае, необходимо установить стальную сетку с ячейками (150 х150 мм) и диаметром арматуры не менее 6, 3 мм. При использовании в бассейне донного выпуска (он может выполнять функции всасывающего элемента для фильтрации или служить для отвода воды из бассейна) необходимо оставлять в основной плите специальные технологические каналы, согласно чертежной документации. Очень важно соблюдать наклон плиты или максимальную горизонтальность поверхности, как указано в чертежной документации, поскольку отклонение обнаружится после того, как бассейн наполнят водой (край бассейна и водный уровень не будут параллельны друг другу).
Так называемые шпунтованные стенки возводят для того, чтобы укрепить грунт. Шпунты помогают избежать обсыпания, благодаря чему бассейн можно опустить ниже уровня фундамента. Такие вертикальные стенки (из деревянных или металлических элементов) часто используют при закладывании открытых бассейнов, к примеру, когда невозможно сделать откосы.
Арматуру для армирования выбирают с периодическим профилем. В процессе проектирования определяют шаг ячейки и сечение арматуры. Традиционно для вертикального и горизонтального армирования используют стержни с диаметром 8-10 мм (шаг у вертикальных стержней составляет 15-30 см, а у горизонтальных – 3-60 см). В процессе армирования нельзя проводить сварочные работы потому, что таким образом разрушается микроструктура металла, и в период эксплуатации на месте сварки возникает коррозия. При строительстве открытых бассейнов объемный арматурный каркас ставят на бетонное основание. Закрытые бассейны, которые располагаются на первых этажах, чаще всего монтируют на специальные опорные сооружения. С помощь таких конструкций проще разместить трубопроводы, оборудование, обеспечить ремонтно-профилактические мероприятия и контроль за их техническим состоянием. Стержни арматуры скрепляют при помощи стальной проволоки, не забывая оставлять пространство для закладных элементов. Сварные конструкции не применяются, чтобы избежать возникновения внутреннего напряжения. По периметру донной плиты там, где будут располагаться стены, оставляют выпуски арматуры для фиксации каркаса стены. Опалубка, чаще всего, выполняется из обрезных досок, а также применяют ламинированную водонепроницаемую фанеру с повышенной прочностью.
Долговечность и прочность всей конструкции во многом зависит от защитной обработки арматуры. Она должна быть обработана особым составом, устойчивым к коррозии. Чаще всего, наносят слой полимерной краски, который создает дополнительную пленку, защищающую металлическую поверхность от коррозии. Стандартная арматура (горячекатаная) имеет слой железной окалины (Fe3O4).Она обладает низкой прочностью соединения с металлом. Она твердая, но достаточно хрупкая и ее физико-механические свойства отличны от материала, из которого выполнена арматура. Слой окалины может отслоиться под действием окислительных реакций. Если слой полимерной краски очень тонкий, то увеличивается вероятность возникновения коррозии. Это связано с тем, что в результате испарения растворителя с металлической поверхности образуются незакрашенные микроскопические области. Чтобы избежать подобных проблем, полимерную краску наносят двойным слоем.
В случае, если арматура обработана качественным гидроизоляционным покрытием, имеет стойкий антикоррозийный слой, то ее прочность и долговечность может в несколько раз превзойти прочность арматуры с обыкновенным защитным покрытием. Самый высокий уровень стойкости против коррозии обеспечивает многослойная обработка полимерными красками и специальными полимерными мастиками. Химическая, а также бактериальная стойкость гидроизоляционной мастики или антикоррозийного покрытия очень важное свойство арматуры. Помимо этого, нужно обращать внимание на инструкции производителей и специалистов-проектировщиков, на рекомендации по технологии монтажа.
Защитный слой бетону придают особые фиксаторы. Они помогают обеспечить точность монтажа каркасов и соблюдение толщины защитного слоя, препятствующего коррозийному разрушению арматурных конструкций, в соответствии с проектной документацией.
В той же последовательности возводят и стены. При бетонировании гидротехнических сооружений прямоугольных форм используют инвентарную металлическую опалубку. Участки с неровными линиями возводят с применением специальных шаблонов из досок и фанеры (кружал).
Бетонирование
По традиционной технологии возведения железобетонного бассейна бетонирование дна и стен происходит поэтапно. Уровень строительства должен быть очень высокого качества. Это относится и к параметрам водонепроницаемости, и к показателям гидростатики, и к показателям прочности. Геометрию бассейна необходимо соблюдать на максимально возможном уровне. Донная плита должна своим уклоном обеспечивать полный слив воды, а борта бассейна должны быть возведены идеально ровно.
Для бетонирования чаши бассейна применяют бетон классом прочности не ниже В15 и водонепроницаемостью не ниже W4. При возведении открытого бассейна, морозостойкость для бетонной смеси должна быть от F100 до F150. В этом случае, объект выдержит более чем 100-150 циклов замораживания и оттаивания попеременно. Обязательные требования к свойствам бетона – это его прочность, водостойкость и пластичность. Поскольку вода в плавательном бассейне содержит хлор, кислород и различные микроорганизмы, то в случае, если нет контакта воды с металлическими и полимерными деталями, - нет и окислительных процессов. Такие добавки, как FLUXAN, SATURFIX, IDROBETON повышают водостойкость, прочность, длительность применения раствора, адгезию (сцепление) бетона и арматуры. Если бетон достаточно плотный, то он оказывает максимальное сопротивление влаге, проходящей сквозь его поверхность. Срок службы сооружения зависит от того, какое воздействие оказывается на защитное гидроизоляционное и антикоррозийное покрытие арматуры. Чтобы обеспечить высокую плотность бетона, необходимо строго дозировать количество воды, которую используют при замешивании цемента. Важную роль играет также качественное уплотнение бетона. Вместе с тем, недостаток влаги усложняет монолитные работы. В бетон, кроме всего прочего, добавляют пластификаторы. Они обладают гидроизоляционными свойствами. Избавиться от пустот внутри бетонной смеси помогает процедура уплотнения, которая также способствует формированию структуры. Высокая плотность бетона достигается с помощью вакуумирования или вибрирования (избавление от раковин, пустот, уменьшение капилляров). Долговечность железобетонной конструкции гидротехнического сооружения, при соблюдении всех требований проектной документации (требований по качеству бетона, по минимальным размерам основной плиты), можно сравнивать с прочими типами сооружений, эксплуатируемых в менее агрессивных условиях. (от 50 до 100 лет).
Технология бетонирования чаши бывает двух основных видов: непрерывная и отливка в два приема. При использовании непрерывной технологии, бетонирование происходит в один прием, и чаша бассейна получается монолитной. Предыдущий и последующий слои бетона соединяются между собой без формирования холодного стыка. Для использования этой технологии, к слову, самой надежной, используют современную строительную технику (автобетононасосы и автобетоносмесители). При применении такой технологии бетонирования необходимо обеспечивать непрерывное поступление бетона, слаженное функционирование всех рабочих служб. Используются также погружные и площадочные вибраторы. Непрерывную технологию применяют значительно реже в связи с тем, что она очень затратная и технически сложная. Позволить ее себе могут лишь фирмы с непрерывной поставкой качественного бетона специальных марок и высокой организацией производства.
Технологию отливки чаши бассейна в два приема применяют тогда, когда по каким-либо причинам невозможно обеспечивать непрерывную подачу бетона. В таком случае применяют так называемый саморасширяющийся шнур (другое название - шпонка). Его используют для обеспечения герметичности в месте соединения предыдущего и последующего слоев бетона (холодный стык). Бетонируют сначала дно чаши, затем бортики. Саморасширяющийся шнур необходимо укладывать в местах стыка незастывшего и застывшего слоя бетона (берется шнур сечением 2.5х3.5 см, к примеру, EXPAN BENTONITICO). Физические свойства такого шнура позволяют загерметизировать стыки. Потом осуществляют бетонирование. При соприкосновении с водой шнур может увеличиваться в объеме как минимум в шесть раз. Он перекрывает все образующиеся зазоры и не дает просачиваться влаге.
Подобную технологию стали применять в российском строительстве не так давно. Она помогает обеспечивать цикличность всего процесса и значительно его упростить. Место будущего стыка перед подачей бетона необходимо тщательно промывать и очищать, поскольку в него могут попасть частицы песка, глина, пыль, разный мусор. При осуществлении строительных работ нельзя допускать попадания инородных тел в места стыков.
Повысить водостойкость, эластичность бетона помогают латексные добавки (COLLASEAL, LATIFLEX). Их применение способствует также улучшению адгезионных свойств штукатурки. Довести чашу до заданных геометрических форм помогут водонепроницаемые ремонтные растворы (RESISTO BIFINISHING AB, RESISTO TIXO, RESISTO UNIFIX) и штукатурные растворы (цемент М-500 с добавлением песка). Независимо от того, какая используется технология, все работы рекомендуется проводить при температуре не ниже +5°С. Свежий слой бетона необходимо защищать от прямого попадания солнечных лучей и увлажнять при недостаточном уровне влажности.
Гидроизоляция
Герметизировать чашу можно после того, как снимается опалубка. Бассейн – это сложное гидротехническое сооружение со сложной динамикой, поэтому возможно образование трещин в бетонном слое. Основная задача заключается в том, чтобы создать на поверхности чаши эластичное гидроизоляционное покрытие, препятствующее раскрытию трещин.
Иногда внутреннюю поверхность чаши пропитывают особым раствором. Раковины, обнаруженные после бетонирования, заделывают шпатлевками, специальными пропитками, которые способствуют герметичности чаши. Предварительно нужно нанести на поверхность открывающий поры раствор. Применяют растворы минеральных кислот, так как они лучше проникают внутрь пропиточных средств.
На рынке существуют огромное множество гидроизоляционных веществ. Полимеризующиеся пропитки, пропиточные составы со свойством водонепроницаемых жидкостей, водные эмульсии полимерных смол (они проникают в слой бетона и через определенное время превращаются в пластмассу – полимеризуются). Основная цель таких пропиточных материалов – это укрепление верхних слоев бетонной чаши и создание основы для приклеивания штукатурки. Самые популярные полимеры, используемые для такой технологии, - это акриловые или эпоксидные смолы.
В зависимости от того, какие используют отделочные материалы, определяют и необходимые работы по внутренней гидроизоляции. К примеру, основание под керамическое или мозаичное покрытие нужно подготовить очень тщательно. При использовании в качестве отделочного материала ПВХ-пленки такого большого объема гидроизоляционных работ не потребуется. Незначительные дефекты и погрешности необходимо заделывать при помощи специальных штукатурок, а лучше при помощи ремонтных составов (они быстрее схватываются и обладают водонепроницаемыми свойствами). Для обеспечения хорошего сцепления с гладким бетоном на слой штукатурки наносится специальный адгезионный состав. Сначала, на поверхность бетона при помощи дюбелей закрепляют металлическую сетку, затем по ней проводится оштукатуривание. Такой метод позволяет обеспечить устойчивость слоев (выравнивающего, гидроизоляционного, отделочного) к динамической нагрузке. Реечные металлические маяки контролируют отклонения по вертикали и по горизонтали.
Закрытые бассейны небольших размеров обрабатывают специальными гидроизоляционными материалами, которые создают жесткое покрытие. С использованием цементно-полимерных материалов обрабатывают закрытые и открытые конструкции, которые обладают большими размерами или поставлены на опору. Цеметно –полимерные материалы – это двухкомпонентные составы из цементной основы и эластификатора (Ceresit CR 66, Ceresit CR 166 (Henkel Bautechnik), Aquafin-2k, Mapelastic (Mapei), (Schomburg), Vandex BB75E (Vandex International), Osmoflex (Index) образуют защитный слой, который способен закрыть трещину по ширине до 1 мм). В некоторых случаях, для герметизации чаши бассейна используют специальную проникающую гидроизоляцию, у примеру , Хурех (Хурех Chemical), Vandex S (Vandex International), Osmoseal (Index), Кальматрон (Новые технологии), Пенетрон (ICS/Penetron International LTD). Перечисленные материалы состоят из сухих цементных смесей и особых активных компонентов. Эти компоненты проникают в слой бетона и происходит химическая реакция с гидроокисью кальция, получаются нерастворимые кристаллы, заполняющие поры. Специалисты не рекомендуют наносить только один уплотнительный слой. Следует нанести два слоя двухкомпонентной эластичной гидроизоляции толщиной от 2,5 до 4 мм. Недостаточно толстый слой будет пропускать влагу и при нагрузках воды может отслоиться. Чрезмерно толстый слой удлиняет период связывания материала, а это может способствовать образованию трещин, преимущественно во внутренних углах чаши бассейна.
Не следует забывать о дилатационных швах. Они помогают избежать большого количества неприятностей.
Отделка критических мест при помощи альтернативной гидроизоляции играет большую роль. Следует провести дополнительную работу по выклеиванию стыков дна и стен уплотнительными лентами. Проверка чаши на утечку воды является очень важным условием при возведении бетонного бассейна, облицованного керамической плиткой или мозаикой. Необходимо помнить, что проверку на водонепроницаемость бетонной чаши можно производить уже после подготовки и выравнивания ее поверхностей. Наполненный водой бассейн выдерживается не менее десяти дней. Дополнительно можно убедиться в водонепроницаемости чаши после ее обработки гидроизоляцией. Важно учесть и тот момент, что после слива воды, на поверхности чаши могут оставаться различные загрязнения, а это может помешать надежному сцеплению раствора при облицовывании бассейна.
Закладные детали можно устанавливать после оштукатуривания. Обрамления при установке закладных элементов герметизируют при помощи специальных расширяющихся растворов или шнуров (ASO Dichtband-2000-S (Schomburg), Expan Bentonitico (Index), SDM Duroseal Quellband тип U, Bentorub (De Neef conchem), Quellpaste тип E, Asoflex).
Гидротехнические испытания можно проводить после завершения всего комплекса работ по гидроизоляции бассейна. В чашу бассейна заливают воду и в течение трех дней контролируют состояние конструкции. Если протечки не наблюдаются, значит, герметичность не была нарушена; затем вода сливается, выполняется обратная засыпка. Теперь можно осуществлять отделку сооружения.
Отделка и декор
На внутренней поверхности чаши бассейнов выкладывается керамическая плитка, либо мозаика. В бассейнах элитного класса выкладывают мозаику в виде художественного панно. При этом используют специальные смеси для плитки. Плитку выбирают обычно голубых, белых и синих оттенков. Часто стены в помещениях, где находится бассейн, тоже отделывают керамической мозаикой.
Специальный клей на поверхность керамики наносится гребенчатыми шпателями. . Затирки и клеи имеют пастообразную структуру и в их состав входит латекс, который выполняет затворяющие функции. Такие материалы для монтажа плитки, мозаики обладают высокой прочностью и эластичностью, имеют гидроизоляционные свойства и надежно фиксируют плитку на специально подготовленной поверхности. Если поверхность не обработать специальным образом, то все неровности будут видны на готовом мозаичном панно. Состав для укладки плитки или мозаики наносят особым гребенчатым шпателям. В зависимости от толщины плитки, от межплиточных швов, выбирают ширину выступов на рабочей поверхности шпателя.
При использовании специальных материалов отделочные работы можно провести дешевле и быстрее (например, можно использовать особую пленку Flagpool, Alkorplan 2000, Efolie). Из пленки формируют мешок (в зависимости от размеров и формы чаши бассейна), который потом закрепляют при помощи крепежных элементов на стене и на дне бассейна. Служить такое покрытие будет от 7 до 12 лет. Чтобы обезопасить поверхность от появления конденсата и микроорганизмов, под пленку необходимо уложить подстилающий ковер.
На последнем этапе осуществляют затирку межплиточных швов. Специальные эпоксидные затирки используют в местах, которые подвержены сильным механическим нагрузкам и вымыванию (в области волнения водной поверхности ).
В заключение хотелось бы напомнить о том, что правильно организованная работа по возведению бассейна гарантирует безопасную и надежную эксплуатацию сооружения.
