Na nowoczesnych placach budowy prefabrykowane elementy betonowe systematycznie wypierają tradycyjnie stosowane dotąd metody budownictwa. Po nie zawsze dobrych doświadczeniach fabryk domów z minionej epoki świat powrócił do tej samej koncepcji, ale przy zastosowaniu nowych, doskonalszych rozwiązań technicznych. Efekty prowadzą do jednoznacznego wniosku. Udział prefabrykowanych elementów w budownictwie będzie nieprzerwanie rósł do czasu, gdy plac budowy zostanie zamieniony w plac montażowy.
Prefabrykacja betonowa – zalety
Jakie argumenty stoją za wyborem technologii polegającej na składaniu na placu budowy gotowych elementów zamiast wylewania ścian i stropów w mozolnie montowanych szalunkach?
- Skrócony czas przygotowania placu budowy oraz skrócony czas trwania budowy obiektu. Najbardziej pracochłonne przygotowywanie szalunków, zbrojenie żelbetów, proces wylewania. To trwa długo i co gorsza – wymaga zaangażowania wielu osób. A tych osób na rynku nie ma tak wiele, jak przed laty. Coraz mniejszym zainteresowaniem cieszy się praca w zmiennych i trudnych warunkach atmosferycznych. O ile bardziej atrakcyjne jest komfortowe miejsce pracy w zakładzie prefabrykacji, pod dachem. O ile szybciej i sprawniej to się odbywa, gdy na plac budowy są przywożone gotowe do montażu elementy posiadające wymaganą wytrzymałość. Zalewanie stropów lub ścian, oczekiwanie na uzyskanie przez nie odpowiednich parametrów trwa nieporównywalnie dłużej. Krótszy czas budowy oznacza niższy koszt, który wynika z krótszego zaangażowania osób i urządzeń. Dzięki temu szybszy jest zwrot inwestycji.
- Znacznie wyższa jakość wykonania, wysoka dokładność oraz doskonała powierzchnia prefabrykowanych elementów. Produkcja prefabrykatów odbywa się w kontrolowanych warunkach fabrycznych, co zapewnia wysoką jakość i precyzję wykonania. Wszystkie elementy są starannie zaprojektowane i testowane, co eliminuje wady i błędy montażowe. Wylewane w specjalistycznych formach prefabrykaty mają architektoniczne powierzchnie niewymagające pokrywania tynkiem oraz innych obróbek. Tu na uwagę zasługują specjalistyczne urządzenia do dodatkowej obróbki betonowych powierzchni prefabrykatów takie jak maszyny firmy Maema.
- Nieograniczone walory estetyczne prefabrykowanych elementów. Dzięki zastosowaniu urządzeń do obróbki powierzchni betonowych przed architektem otwiera się gama możliwości ograniczona jedynie jego wyobraźnią.
- Uproszczenie technologii wznoszenia obiektu. Zamiast pracochłonnego i kosztownego procesu montowania płyt elewacyjnych, które same w sobie są drogie – możemy zastosować betonową ścianę w pełni wykończoną, która z jednej strony stanowi element nośny budynku, z drugiej zaś – gotową ścianę elewacyjną. Ten proces jest dużo tańszy i szybszy.
- Wydajność energetyczna. Prefabrykowane elementy często są projektowane z uwzględnieniem efektywności energetycznej, na przykład poprzez zastosowanie lepszej izolacji termicznej. To przyczynia się do zmniejszenia zużycia energii w budynkach i ograniczenia emisji dwutlenku węgla.
- Zrównoważony rozwój. Beton jest materiałem trwałym i wytrzymałym, co oznacza, że obiekty prefabrykowane z betonu mają długą żywotność. Ponadto, proces prefabrykacji znacząco zmniejsza, a nawet eliminuje jakże uciążliwe do utylizacji odpady budowlane generowane na placu budowy.
Przedstawione wyżej argumenty nie pozostawiają wątpliwości co do kształtu przyszłego rynku budowlanego. Wszędzie, poza bardzo nielicznymi wyjątkami, będzie królowała prefabrykacja betonowa.
Jakie prefabrykaty betonowe można wykorzystywać na placu budowy?
Oczywiście prefabrykacja musi się odbywać w ściśle określonych warunkach, aby zsumowanie nakładu pracy poświęconej na stworzenie prefabrykatu, a następnie jego zamontowanie na naszym placu montażowym dało sumaryczny efekt energetycznie i kosztowo niższy niż wykonanie tej samej pracy bezpośrednio na placu budowy.
Jeśli chodzi o rodzaje prefabrykatów najczęściej stosowanych w budownictwie, które się na rynku najlepiej sprawdzają, to możemy je podzielić na różne grupy ze względu na różne kryteria klasyfikacji. Np. kwestia zastosowanych zbrojeń, które są zawsze niezbędne aby prefabrykaty przenosiły obciążenia. Mamy tu wiele możliwości, ale najbardziej popularne będą: zbrojenia tradycyjne stalą żebrowaną + siatką, zbrojenia rozproszone oraz zbrojenia strunowe. W tej publikacji skupimy się na elementach zbrojonych tradycyjnie, gdyż struny to zupełnie inna i bardzo fascynująca planeta wymagająca osobnej publikacji.
Do wykonania panelu ściennego, podwaliny, kolumny lub innego elementu nośnego musimy przygotować na początek zbrojenie – stalową strukturę, która odpowiednio zaprojektowana przeniesie obciążenia, a zarazem będzie zabezpieczona otuliną betonową w stopniu wystarczającym dla zapewnienia odpowiedniej odporności ogniowej.
Teoretycznie, można sobie wyobrazić, że forma będzie rodzajem szalunku, który odpowiednio wzmocniony – zostanie zalany mieszanką betonową, po uprzednim umieszczeniu w nim naszego zbrojenia. Na rynku istnieją takie proste i dosyć prymitywne formy. Są to stalowe ramy wypełniane ściankami (szalunkami) ze sklejki, ale era tego typu prostych i niedrogich rozwiązań odchodzi do lamusa. Dlaczego? Sklejka stanowiąca ścianę formy ulega zniszczeniu i praktycznie po 10 rozformowaniach – jakość uzyskanych powierzchni pozostawia wiele do życzenia. Spada dokładność wymiarów i prefabrykat traci naturalne walory estetyczne. Taki wyrób będzie wymagał dodatkowych operacji uszlachetniających już na placu budowy. Kolejne, bardzo dziś poważnie brane pod uwagę argumenty to ślad węglowy i działanie wbrew filozofii zrównoważonego rozwoju. Wszak po dziesięciu rozformowaniach trzeba tę sklejkę gdzieś zutylizować.
Sprawdź też: Jak wybrać suwnicę?
Jak można uniknąć problemów powstających przy zastosowaniu szalunków ze sklejki do produkcji prefabrykatów?
70 lat temu włoska firma BIANCHI z Parmy, która obecnie cieszy się opinią jednego z liderów na rynku urządzeń do prefabrykacji na świecie, zastosowała w swoich urządzeniach rozwiązanie wówczas dość unikalne. Wszystkie ściany form są wykonywane nie z tanich ram wypełnianych sklejką, ale są samonośnymi ścianami stalowymi o doskonałej powierzchni, praktycznie niezużywającymi się i zawsze dającymi fantastyczny efekt jakościowy odlewanych elementów. 70 lat temu nikt nie myślał o budownictwie zrównoważonym, ale architekci na całym świecie zachwycali się lustrzanie gładkimi powierzchniami prefabrykatów produkowanych w formach i na stołach uchylnych BIANCHI.
Z punktu widzenia inwestora zajmującego się prefabrykacją zakup formy BIANCHI oznaczał większą inwestycję na początku, ale po latach nienagannej pracy ta inwestycja zwracała się w dwójnasób.
BIANCHI współtworzyło świat pięknych jakościowo wyrobów. A te w połączeniu z inwencją twórczych architektów dawały i dają doskonały efekt.
Ale forma do betonowych prefabrykatów to nie tylko piękna, gładka i zawsze powtarzalna powierzchnia. To cała gama technicznych wyzwań związanych z zawibrowaniem mieszanki betonowej w optymalny sposób w całej jej objętości. Dla optymalizacji drgań BIANCHI produkuje na własne potrzeby całą gamę wibratorów pneumatycznych i elektrycznych o różnych częstotliwościach oraz różnych siłach odśrodkowych. Precyzyjne zamknięcie formy i późniejsze jej otwarcie – wymaga wyrafinowanych hydraulicznych napędów i precyzyjnie działających siłowników. Ponadto stalowe formy są często wyposażone w systemy pozwalające w prosty i szybki sposób na zmianę wymiarów odlewanych elementów oraz np. na zmianę ich przekrojów. Z jednej formy niejednokrotnie można uzyskać, po odpowiedniej regulacji, różne prefabrykaty. Obecnie stosowane rozwiązania zostały sprawdzone i zoptymalizowane przez 70 lat pracowitych doświadczeń. Formy do betonu to główny bohater naszego wstępu, ale przy okazji form, rodzi się wiele kolejnych potrzeb w zakładzie prefabrykacji.
Innowacyjne urządzenia firmy BIANCHI
Doskonałym przykładem spełniania kolejnych technicznych potrzeb jest dodatkowe urządzenie do obracania pięknych odlanych w formach BIANCHI 3d zbiorników betonowych.
Jednym z interesujących i unikalnych projektów BIANCHI jest obrotnica służąca do obracania wyprodukowanych wcześniej betonowych zbiorników 3d w formach BIANCHI.
Jeśli betonowy zbiornik, który ma pełnić funkcję zbiornika na wodę, betonowego kontenera, obudowy stacji transformatorowej etc., został wyprodukowany w pozycji odwrotnej do oczekiwanej pozycji pracy, wówczas trzeba go obrócić. Obrotnica BIANCHI może ten obrót wykonać w zależności od potrzeb od 0° przez 90° do 180°.
Fot. 1. Obrotnica Bianchi, pozycja 1
Na początku, element betonowy jest ustawiany w pozycji roboczej po rozformowaniu na pierwszej grupie obracających się ramion L. W zależności od długości elementu wykorzystujemy odpowiednią liczbę ramion.
Następnie program za pomocą sterownika PLC dokonuje obrotu o żądany kąt z 90°.
Fot. 2. Obrotnica Bianchi, pozycja 2
Podczas drugiej fazy element betonowy jest hydraulicznie przesuwany w poziomie, by skompensować różnice wysokości.
Fot. 3. Obrotnica Bianchi, pozycja 3
Trzecia faza to obrót z 90° do 180° za pomocą drugiego zestawu ramion.
Na koniec trzeciej fazy element betonowy jest gotowy do dalszych działań w żądanej pozycji roboczej.
Przedstawiona na zdjęciach obrotnica została wyprodukowana dla włoskiego producenta prefabrykatów Fratelli Abagnale.
Kolejne obrotnice trafią na dynamicznie rozwijający się polski rynek prefabrykatów, dzięki firmie Ciepiela Technology.
Obrotnica może obracać obiekty w zakresie długości od 2,5 do 11 m oraz o wysokościach od 2 do 2,7 m.
Sześć niezależnie obracających się ramion w kształcie L jest napędzanych hydraulicznie. Ramiona podzielono na dwie grupy po trzy ramiona każda. Urządzenie jest sterowane za pomocą sterowników PLC i działa w trybie automatycznym.
Obrotnica jest w pełni zintegrowana z oprogramowaniem ERP sterującym całym zakładem produkcyjnym.
To zaledwie jeden z wielu przykładów innowacyjności i zawsze najlepsze jakości rozwiązań technicznych stosowanych przez BIANCHI w urządzeniach do prefabrykacji.
https://youtube.com/shorts/YeAXwbJY78k
mgr inż. Andrzej Ciepiela
www.ciepiela.eu
