Домашняя · December 13, 2017
Технологии
Строительные работы
Монтаж металлоконструкций
Бетонные работы
Монтаж деревянных изделий
Монтаж бетонных конструкций
Транспортные работы
Свайные работы
Монтаж комплектных систем
Гость
Имя

Пароль

Запомнить меня



Забыли пароль?

На нашем портале есть видео о том как работают автобетононасосы, можете всегда его посмотреть.

Бетонные и железобетонные работы

Появление и распространение бетона и железобетона

Трудно точно определить эпоху начала применения бетона. Материал типа бетона знали и применяли еще жители Вавилона и Карфагена, этруски, древние греки, римляне. Сейчас бетонные основания под здания археологи нашли даже в дебрях лесов Мексики.

По свидетельству историка Плиния, колонны египетского лабиринта за 3600 лет до н.э. были сделаны из бетона, водоем в Спарте сооружен из гравия на очень прочном растворе, гробница Порсены - из монолитного бетона.

Главным образом из бетона построена Великая китайская стена, датированная началом 241 г. до н.э.

Однако наибольшего развития искусство бетонных построек получило у римлян. Дошедшие до нас технические условия Витрувия рекомендуют вполне современные составы из щебня, извести и пуццоланы, но особое внимание обращается на качество приготовления растворной части "...три дня и три ночи беспрерывно должны перемешиваться растворы до употребления их в дело...".

В результате кусками отбитой штукатурки пользовались как столами, а римские постройки, возведенные еще до новой эры, даже сейчас поражают своей смелостью и тщательностью исполнения (например, купол Пантеона в Риме, порты в Англии и других колониях).

Но в средние века из бетона уже не строили. Люди забыли о нем. Современное название этот материал получил в честь французского садовника Бетона, повторно его открывшего.

В России бетон начал применяться с начала XIX в., когда были построены первые цементные заводы. В середине XIX в. бетон при укладке стали трамбовать, а для улучшения его прочности (усиления) - армировать.

Сейчас бетонные конструкции без армирования применяются редко (полы, отмостки и подобные элементы, в которых бетон подвергается только сжатию).

Бетонные армированные (железобетонные) конструкции бывают сборными, монолитными и сборно-монолитными (рис.1)

Сборные конструкции изготавливают на заводах и полигонах устанавливают на место монтажными методами; монолитные - укладкой подвижной бетонной смеси на месте в специально подготовленные формы (опалубку); сборно-монолитные - с применением монолитной смеси и сборных элементов.

В современном строительстве бетон является доминирующим материалом для несущих конструкций. Комплексный процесс возведения монолитных железобетонных конструкций состоит из следующих рабочих процессов: установка опалубки; армирование; укладка и уплотнение бетона; уход за бетоном и снятие опалубки (распалубливание).

В состав заготовительных процессов входят: изготовление опалубки и арматуры, заготовка заполнителей, приготовление бетонной смеси.

Трудоемкость возведения 1 м монолитных железобетонных конструкций составляет 4...8 человеко-часов (чел.-ч), в том числе на опалубочные работы приходится 40...45%, арматурные - 30...35%, бетонные-20...25%.


Рис.1. Железобетонное балочное перекрытие

а - сборное; б - монолитное; в - сборно-монолитное; 1 - конструкция из сборного железобетона; 2 - конструкция из монолитного железобетона; 3 - опалубка; 4 - арматура.

Назначение и области применения опалубки

Назначение опалубки - придание требуемой формы и размеров будущей бетонной конструкции, поэтому внутренние размеры опалубки должны строго соответствовать размерам будущего изделия. Элементами опалубки являются: опалубочные щиты или отдельные элементы; крепежные устройства; поддерживающие элементы (леса).

По материалу опалубка бывает: деревянной нестроганной, строганной и с набрызгом синтетической пленки; стальной; комбинированной; железобетонной; пластмассовой; фанерной и картонной. Две последние разновидности должны обладать водостойкими качествами.

Опалубка должна удовлетворять следующим требованиям: прочность, неизменяемость, правильность формы и размеров; надежное восприятие вертикальных (собственная масса, масса бетона, арматуры, людей и транспорта) и горизонтальных (боковое давление бетона, давление от сотрясения при выгрузке и вибрировании) нагрузок;

плотность поверхности (отсутствие щелей), исключение просачивания через нее цементного молочка;

способность обеспечивать требуемое качество бетонной поверхности;

возможность многократного использования (оборачиваемость); чем выше оборачиваемость опалубки, тем ниже ее стоимость в расчете на единицу объема готовой продукции;

технологичность - удобство в работе, возможность быстрой установки и разборки (распалубливания).

В отечественном строительстве в основном применяется разборно-переставная опалубка из мелких (площадью до 3 м) и более крупных деревянных, металлических или комбинированных рамных щитов.

Мелкощитовая опалубка может устанавливаться вручную при бетонировании фундаментов, колонн, перекрытий и других конструктивных элементов. При необходимости из мелких щитов можно собирать крупноразмерные опалубочные панели или пространственные блоки и монтировать их с помощью кранового оборудования.

Особой популярностью сейчас пользуются мелкощитовые опалубки фирм PERI, NOE, DOKA, различия между которыми в основном заключаются в конструкциях соединительных элементов: замковых, клиновых, стяжных, винтовых и др.

Крупнощитовая опалубка размером 3...20 м применяется при бетонировании стен и других монолитных конструкций с большой площадью опалубливания. При установке щитов увеличенного размера существенно снижается трудоемкость опалубочных работ и улучшается качество поверхностей конструкций за счет уменьшения количества сопряжений.

Крупнощитовая опалубка размером на высоту помещения нашла широкое распространение при строительстве жилых и гражданских бескаркасных зданий с несущими стенами из монолитного железобетона. Установка и снятие такой опалубки осуществляется с помощью кранов, обслуживающих строительный объект.


Рис.2. Схемы различных опалубок, применяемых в строительстве

а - подвесная; б - катучая; в - пневматическая; г - скользящая; д - подъемно-переставная; е - блочная; ж - объемно-переставная; з - армоопалубка; н - несъемная; 1 - опалубка; 2 - бетон; 3 - металлический профиль; 4 - металлический стержень; 5 - домкратная рама; 6 - тележка; 7 - воздух; 8 - лебедка; 9 - металлическое опорное кольцо; 10 - складная рама; 11 - сопло; 12 - растяжка.

Рассмотрим остальные виды опалубок и области их применения (рис.2).

Подвесная опалубка применяется для конструкций, армированных жесткими металлическими профилями или несущими арматурными каркасами.

Катучая (передвижная) опалубка используется для линейно-протяженных конструкций (своды, оболочки, туннели и т.д.). Такая опалубка возводится поэтапно: передвижение, подъем опалубки, опускание после бетонирования.

Для тонких и сложных по форме конструкций применяют пневматическую опалубку, выполняя операции в такой последовательности: перемещение, накачивание, выпуск воздуха после бетонирования.

Высокие сооружения со стенками постоянного сечения требуют применения скользящей опалубки; опалубка постоянно "поднимается", опираясь на арматурные стержни.

Для высоких сооружений со стенками переменного сечения используют подъемно-переставную опалубку, выполняя работы в таком порядке: бетонирование яруса, подъем опалубки с уменьшением количества наружных щитов, бетонирование следующего яруса и т.д.

Блочная опалубка обычно применяется в виде стального неразъемного блока при устройстве отличающихся значительной массивностью конструкций.

В монолитном домостроении применяют объемно-переставные П- и Г-образные опалубки (горизонтально и вертикально перемещаемые).

Армоопалубка применяется в виде мелкоячеистых сеток, на которые наносят раствор или бетон под давлением. Сетки являются арматурой.

Конструкции, в которых бетонный массив облицовывают опалубкой, возводят с применением несъемной опалубки.

Конструкции современных опалубочных систем

Индустриальные методы строительства основываются на применении инвентарной унифицированной опалубки. Неинвентарную опалубку допускается применять лишь при малых объемах работ и при возведении нетиповых конструкций.

При возведении монолитных многоэтажных зданий чаще используются следующие виды опалубочных систем: разборно-переставная мелко- и крупнощитовая; объемно-переставная; блочно-переставная; скользящая.

Наиболее технически сложным является процесс установки опалубки несущих конструкций надземной части здания (колонн, стен, перекрытий).


Рис.3. Опалубка колонн

а - деревянная;б - стальная;в - пластмассовая;г - фанерная.

Опалубку колонн (рис.3) собирают из деревянных, стальных или комбинированных щитов (пластмассовые или фанерные щиты с металлической рамкой). Щиты охватывают хомутами в виде болтов или уголков и закрепляют клиньями через двойной ряд отверстий, для точной установки используя как опору деревянную рамку. Комбинированные щиты скрепляют стяжками или болтами через гнезда в торцах (см. рис.3, в, г).


Рис.4. Опалубка стен

а - деревянная из отдельных досок; б - то же из щитов; в - опалубливание дверного проема, торца, поверхности стены из мелких щитов; г - пластмассовая опалубка с алюминиевым каркасом; д - объемно-блочная из Г-образных горизонтально извлекаемых рам; е - то же из П-образных рам; I-V- последовательность установки.


Рис.5. Опалубка балок и перекрытий

а, в - балок; б, г, д - ребристых перекрытий; е - плоских перекрытий.

Опалубку стен можно собирать из отдельных досок или щитов фиксировать распорками, схватками и подкосами. Может применяться объемно-переставная опалубка с П- и Г-образными рамами, извлекаемая в вертикальном или горизонтальном направлении (рис.4). При устройстве щитовой опалубки вначале устанавливают щиты с одной стороны, монтируют арматуру, затем устанавливают опалубку с другой стороны и укрепляют щиты стяжными болтами и подкосами.

Балки и ребристые перекрытия (рис.5) могут опалубливаться щитами днищ, боковых стенок и палубы плиты, укладываемыми на кружала. Поддерживающие стойки обычно бывают инвентарными и устанавливаются через 1,5...2 м. Для облегчения распалубливания их устанавливают на клиньях или винтах (рис.6). Вместо деревянной часто используют фанерную и пластмассовую опалубку с рамкой из стали или алюминия. Щиты под палубу перекрытия укладывают на прогоны вручную или устанавливать с помощью крана между опалубкой балок в виде "столов", объединенных со стойками (рис.7). Конструкции строек позволяют производить их опускание при распалубливании, а соединение щитов с помощью специально сконструированных крепежных элементов ("ключей") - выполнять установку и разборку щитов в короткие сроки.


Рис.6. Способы снятия опалубки перекрытий с помощью

а, б - стоек; в, г - винтов и муфт.


Рис.7. Установка пластмассовой опалубки перекрытий

а, в - вручную; б - краном.

Отличительной особенностью скользящей опалубки являет то, что она беспрепятственно скользит по поверхности твердеющего бетона, опираясь на домкратные стержни (рис.8).

Количество домкратных стержней (и домкратных рам) определяется расчетом.

Обычно стержни располагают через 1,5...2 м по периметру стены.

При конструировании скользящей опалубки должны быть соблюдены следующие параметры и условия:

высота опалубки h = 1,1... 1,2 м (при меньшей высоте теряет устойчивость, при большей - имеет место излишнее утяжеление опалубки, поскольку она соприкасается с бетоном только в своей верхней части);


Рис.8. Конструкция скользящей опалубки

а - домкратная рама; б - контакт опалубки со стеной; 1 - домкратный стержень; 2 - домкрат; 3 - домкратная рама; 4 - козырек; 5 - опалубка; 6 - подмости, затирки поверхности стены/

опалубка внизу должна иметь зазор 5... 7 мм (конусность) для облегчения ее подъема и предотвращения срывов бетона;

опалубка не должна жестко крепиться к кружалам, так как в результате проскальзывания домкратов возможно нарушение ее конусности;

поперечная связь домкратной рамы для удобства работы должна возвышаться над рабочим настилом не менее, чем на 0,3 м;

стыкование соседних домкратных стержней по мере подъема опалубки должно осуществляться в разных уровнях.

Основные правила установки опалубки

Поступающая на объект опалубка должна быть маркирована.

Если бетонная смесь при бетонировании подается краном, то опалубку следует устанавливать с помощью рабочего крана. В случае подачи бетонной смеси другими механизмами опалубка устанавливается средствами малой механизации или кранами малой грузоподъемности. Последовательность установки опалубки указывается в технологической карте или схеме организации опалубочных работ.

Место установки опалубочных форм и лесов должно быть очищено от мусора, снега и наледи. Поверхность земли должна быть спланирована срезкой верхнего слоя грунта. Подсыпать для этого грунт не разрешается.

Виды арматуры и арматурных изделий

Арматурой называют стальные стержни, профили, проволоку и изделия из них, предназначенные для восприятия в железобетонных конструкциях растягивающих и знакопеременных усилий.

Арматура, применяемая для изготовления железобетонных изделий (рис.9), подразделяется: по материалу на стальную неметаллическую; по способу изготовления на стержневую, канатную и проволочную; по профилю на круглую гладкую (класс А-1) и периодического профиля; по принципу работы на ненапрягаемую и напрягаемую; по назначению на рабочую, распределительную и монтажную; по способу установки на сварную и вязаную в виде отдельных стержней, сеток и каркасов.

Напряжение арматуры производится механическим или электротермическим способом обычно на заводах на упоры, на площадке на бетон.

Процесс напряжения арматуры технически сложен, поэтому при монолитном бетонировании напрягаемая арматура применяется редко.

Для более полного использования свойств металла арматуру можно упрочнять: термически (закалка), холодной вытяжкой сплющиванием в холодном состоянии, волочением через отверстия диаметром, меньшим чем у арматуры (волочение через фильеры).


Рис.9. Виды арматуры

а - круглая горячекатаная сталь Ст3; б - горячекатаная сталь периодического профиля Ст5; в - горячекатаная сталь марок 25Г2С, 35ГС, и 30ХГ2С; г - холодносплющенная сталь; д - плоский сварной каркас; е - пространственный каркас, собранный из двух плоских; ж - сварная плоская сетка; з - рулонная сетка.

Арматурная сталь в зависимости от механических качеств относится к различным классам: А-I, А-II, A-III, A-IV и др. Индекс "т" означает термически упроченную сталь.

Для каждого класса горячекатаной арматурной стали в зависимости от ее химического состава устанавливают определенные марки (Ст3, Ст5, 18Г2С и др.). Буквами обозначены составляющие, входящие в состав стали: Г - марганец, С - кремний и т.д., а цифрами - их процентное содержание. Например, в марке стали 18Г2С цифра 18 обозначает содержание углерода в сотых долях процента, цифра 2 - содержание марганца в процентах. Отсутствие цифры после буквы С означает, что элемент присутствует в количестве, не превышающем 1%.

Для армирования предварительно напряженных конструкций кроме штучной высокопрочной арматуры применяют пучки и пряди, изготавливаемые из высокопрочной проволоки диаметром 3 мм, и канаты из нескольких прядей.

Наряду со стальной арматурой для армирования бетона в ряде случаев можно применять стеклопластиковую арматуру, которая не уступает по своей прочности стальной проволоке, имеет в несколько раз меньшую массу и большую, по сравнению со стальной арматурой, устойчивость к коррозионным воздействиям. Меньший, по сравнению со сталью, модуль упругости, чувствительность к динамическим и температурным нагрузкам и сравнительная сложность изготовления пока ограничивают более широкое применение стеклопластиковой арматуры.

В качестве неметаллической арматуры в ряде случаев применяют рубленое стеклянное или асбестовое волокно.

В строительстве широко используют арматурные сетки в виде плоских изделий и рулонов. Арматурные заводы выпускают легкие арматурные сетки, изготовляемые из горячекатаной низколегированной стали периодического профиля и холоднотянутой проволоки диаметром 3...7 мм. Промышленность выпускает также тканые сетки с ячейками размером 5...20 мм, предназначенные для армирования тонкостенных железобетонных конструкций.

Для армирования балок, ригелей, прогонов выпускают плоские или пространственные арматурные каркасы.

Изготовление и установка арматуры

Арматурные изделия следует изготавливать на крупных арматурных заводах, поскольку при изготовлении арматуры в мелких цехах и на приобъектных полигонах в 3 - 5 раз возрастают затраты ручного труда, увеличиваются потери материала и стоимость продукции.

Процесс поэтапного изготовления арматурных изделий можно выразить следующей цепью: склад арматуры - разматывание, правка, чистка и резка - гнутье - сварка - готовое изделие. Разматывание из бухт, правку, чистку и резку легкой арматуры производят на автоматических правильно-отрезных станках. Проходя через правильные ролики, арматура выпрямляется, очищается, затем отрезается по размеру. Далее арматура гнется на приводных станках и сваривается в сетки точечной контактной сваркой.

Правку тяжелой арматуры, поступающей в прутках, обычно выполняют вручную на правильных плитах, чистят электрощетками и разрезают на станке-гильотине. Наращивание стержне осуществляют контактной стыковой сваркой, при изготовлении каркасов применяют дуговую или электрошлаковую сварку.

Сварку ведут при силе тока 250...350 А. При сварке холодно-упрочненной стали во избежание "отпуска" применяют жесткие режимы сварки (короткая продолжительность при большой силе тока).

В условиях строительной площадки выполняются: приемка арматурных изделий, сортировка и складирование; подготовка к монтажу, при необходимости укрупнение и объединение в арматурно - опалубочные блоки; установка, выверка арматуры и окончательное соединение стыков; приемка работ с составлением акта скрытых работ.

В процессе приемки арматурных изделий контролируют наличие бирок, следов коррозии, деформаций, соответствие размен рам. Монтаж арматуры, по возможности, следует осуществлять укрупненными элементами с использованием кранов. Установка вручную допускается лишь при массе арматурных элементов до 20 кг.

Каркасы устанавливают при одной или двух открытых сторонах опалубки. Для предохранения каркасов от смещения их временно закрепляют. Крепления снимают по мере укладки бетонной смеси.

При армировании конструкций сетками и плоскими каркасами с диаметром арматуры до 32 мм их соединение может осуществляться с помощью сварки, вязки и без сварки нахлесткой.

Для перехода от класса бетона к его средней прочности в мегапаскалях необходимо числовое значение В разделить на коэффициент 0,75, например при классе В15 средняя прочность 15:0,75 = 20 МПа (М200).

Широко практикуется вязка арматуры с помощью специальных крючков. Стержни сращивают внахлестку с перевязкой стыка в трех местах (по середине и по концам) отожженной стальной проволокой диаметром 0,8... 1,0 мм. При стыковании стержней гладкого профиля в растянутой зоне должны отгибаться крюки.

При монтаже арматуры необходимо обеспечивать защитный слой бетона, т.е. расстояние между внешними поверхностями арматуры и бетона. Правильно устроенный защитный слой надежно предохраняет арматуру от коррозионного воздействия внешней среды.

Обеспечить проектные размеры защитного слоя бетона можно с помощью бетонных или металлических фиксаторов, которые привязываются к арматурным стержням. Особо высокими технологическими свойствами характеризуются надеваемые на арматуру пластмассовые кольца-фиксаторы. Во время установки пластмассовое кольцо благодаря присущей ему упругости немного раздвигается и плотно охватывает стержень.

Защитный слой в плитах и стенках толщиной до 10 см должен быть не менее 10 мм; в плитах и стенках более 10 см - не менее 15 мм; в балках и колоннах при диаметре продольной арматуры 20... 32 мм - не менее 25 мм и при большем диаметре - не менее 30 мм.

При оформлении акта приемки смонтированной арматуры кроме проверки ее проектных размеров по чертежу контролируют качество выполненных работ; наличие и месторасположение фиксаторов; прочность сборки и расположение стыков арматуры. (Сумма сварных и вязаных стыков в одном сечении при гладкой арматуре не должна превышать 25 %; при периодической - 50 %.)

Приготовление и транспортирование бетонной смеси

Чтобы приготовить 1 м бетонной смеси, требуется: 250... 350 кг цемента; 500... 600 кг песка; 1000... 1200 кг щебня; 100... 200 л воды. Массу компонентов определяет строительная лаборатория, исходя из требуемого проектом класса бетона и характеристик имеющихся материалов.

Цемент поступает на стройку в мешках или россыпью. Перед применением строительная лаборатория проверяет качество цемента. Инертные крупный и мелкий заполнители (щебень и песок) перед применением моют и сортируют по фракциям.


Рис.10. Схемы приготовления бетонной смеси

а, б - работа смесителей цикличного и непрерывного действия; в - перемешивание смеси в гравитационном смесителе; г - то же в смесителе с принудительным! перемешиванием; I, II, III - циклы загрузки составляющих, перемешивания и выдачи бетонной смеси.

Подготовка инертных материалов (щебень, песок) заполнения бетона включает в себя следующие операции: приемка, сортировка негабаритных частиц, сортировка на ситах, дробление в конусной дробилке, промывка, вторичная сортировка на ситах, затаривание в бункеры.

Приготовление бетонных смесей осуществляется на районных бетонных заводах и центральных бетонорастворных узлах (БРУ), инвентарных построечных и передвижных мобильных установках. Для этого можно использовать резервные мощности бетоносмесительных цехов заводов железобетонных изделий (ЖБИ).

В БРУ могут выпускаться "сухие" смеси по так называемой расчлененной технологии (отдозированные компоненты бетона без воды).

Процесс приготовления бетонной смеси состоит из следующих последовательно выполняемых операций: подача цемента и заполнителей, взвешивание их (дозирование) в соответствии с назначенным лабораторией составом, перемешивание и выдача готовой смеси.

По способу вертикального расположения оборудования различают одноступенчатую (вертикальную) и двухступенчатую (партерную) схему подъема материалов.

По способу перемешивания бетонной смеси (рис.10) бетоносмесители бывают со свободным перемешиванием (гравитационные), в которых лопасти приварены к барабану, при вращении смесь поднимается и свободно падает вниз, и бетоносмесители с принудительным перемешиванием (с вращающимися лопастями).

На крупных заводах подача составляющих обычно осуществляется по одноступенчатой (вертикальной) схеме (рис.11). Цемент и заполнители вначале поднимают наверх с помощью цемент-пушки и транспортеров, затем под действием собственной массы они опускаются вниз к бетоносмесителям через систему дозаторов. Точность дозирования составляет 1 % для цемента, добавок, воды и 2 % для заполнителей.

Современные бетонные заводы оснащаются смесителями принудительного перемешивания. Все рабочие операции по загрузке, дозировке, перемешиванию и выдаче готовой смеси выполняются комплектом взаимосвязанных механизмов. В перспективе предусматривается применение автоматизированных БРУ.


Рис.11. Приготовление бетона с вертикальной системой подачи составляющих

I - отделение выдачи смеси; II - дозаторно-смесительное отделение; III - бункерное отделение; IV - надбункерное отделение.


Рис.12. Инвентарный построечный бетонорастворный узел

а - общий вид; б, в - загрузка инертных составляющих скреперным ковшом или погрузочной машиной; 1 - скреперный ковш; 2 - дозаторы; 3 - автобетоносмеситель; 4 - расходный бункер; 5 - одноковшовый погрузчик.

Инвентарные построечные бетоносмесительные установки обычно работают по двухступенчатой схеме (рис.12). Цемент закачивается специальным погрузчиком. Загрузка инертных заполнителей осуществляется скреперным ковшом (типа драглайн), одноковшовыми погрузчиками или универсальными погрузочными машинами.

Передвижные мобильные бетономешалки со смесителями гравитационного типа применяют при потребности в бетонной смеси не более 20 .

В зависимости от местных условий транспортирование бетонных смесей может осуществляться с использованием самосвалов, бетоновозов, но наилучшим способом транспортирования бетонной смеси является использование автобетоносмесителей с вместимостью барабана 3... 12 м.

На БРУ в барабан бетоносмесителя загружается сухая бетонная смесь. За 10... 15 мин до прибытия транспорта на место в барабан подается вода и включается механизм перемешивания. На месте смесь выгружается в результате вращения барабана в обратную сторону.

После окончания работы барабан промывают, а из шлама вырабатывают остаточный бетон (рис.13).


Рис.13. Перевозка бетонной смеси автобетоносмесителем

а - транспортирование смеси; б- промывка барабана; 1 - шасси автомобиля; 2 - бак для воды; 3 - барабан; 4 - лопасти; 5, 6 - разгрузочные устройства; 7,8 - привод смесительного барабана; 9 - штанга для промывки барабана; 10 - установка для подготовки остаточного бетона.

Применение автобетоносмесителей позволяет увеличить расстояния перевозки бетонных смесей без снижения их качества. Стоимость перевозок смеси в автобетоносмесителях на 10... 15% ниже, чем при перевозке самосвалами. Перевозка бетонной смеси в контейнерах также менее эффективна, чем перевозка бетоносмесителями, и широко не применяется.

Доставленную на объект бетонную смесь можно выгружать непосредственно в конструкцию (рис.14) или перегружать в промежуточные емкости для последующей подачи на место бетонирования.

Все большее распространение получает трубопроводный способ подачи бетонной смеси к месту укладки с помощью винтовых, роторных бетононасосов, и особенно насосов с маслогидравлическим приводом.

Принцип работы такого насоса заключается в том, что при движении поршней бетонная смесь поочередно поступает в один из двух цилиндров и подается в бетоновод: когда один поршень "всасывает" смесь из приемного бункера, другой нагнетает ее в бетоновод. Этот принцип используется в бетононасосах, распределительных мачтах, автобетононасосах и другом современном оборудовании.


Рис.14. Укладка бетонной смеси непосредственно в конструкцию

а - при бетонировании полов; б - то же подбуток; в - то же буронабивных свай; г - то же массивных конструкций; 1 - автосамосвал; 2 - поверхностный вибратор; 3 - автобетоновоз; 4 - опалубка; 5 - отбойный брус; 6 - автобетоносмеситель; 7 - лоток; 8 - воронка; 9 - бетонолитная труба; 10 - хобот.

Однако финансовое состояние многих строительных организаций страны пока не позволяет произвести их техническое перевооружение. Поэтому наряду с современными все еще существуют традиционные технологические приспособления подачи бетона к месту укладки. Применяются: кран-бадья (рис.15, а) (на высоту Н 100 м); подъемник-контейнер (рис.15, б) (Н 60 м); транспортер (рис.15, в) (Н 20 м); автобетононасос (рис.15, г) (Н 62 м); многоцелевой бетононасос с бетоноводом (рис.15, д) (Н 60 м); распределительная стрела (рис.15, е) (Н 60 м); автобетоносмеситель с бетононасосом или конвейером (рис.15, ж) (Н 28 м); пневмонагнетатель (рис.15, з) (Н 35 м); бетон-шприц-машина (рис.15, и) (Н 18 м).


Рис.15. Технологические схемы подачи и укладки бетонной смеси

Укладка и уплотнение бетонной смеси

Перед укладкой бетонной смеси необходимо:

проверить надежность основания, правильность установки опалубки, арматуры и закладных деталей. Составить акты скрытых работ;

очистить основания и опалубку от грязи и мусора, арматуру от ржавчины. Рейками или паклей заделать крупные щели деревянной опалубки (мелкие щели затянутся при поливке);

покрыть поверхность опалубки смазочным материалом, не оставляющим на ней следов (водные - суспензии извести и глины, полуводные - эмульсии уайт-спирита, сольвента, масла, отходы нефтепродуктов). Деревянные поверхности, покрытые полиэтиленовой пленкой, могут использоваться без смазывания;

на скальных основаниях и ранее уложенном бетоне выполнить насечку, очистить от мусора, масла и цементной пленки, промыв их и просушив струей воздуха. Для лучшего сцепления каменные и бетонные поверхности рекомендуется перед бетонированием покрыть цементным раствором толщиной 20...50 мм или коллоидным цементным клеем.

Чтобы обеспечить беспустотное заполнение опалубки и плотный охват арматуры применяется вибрирование с дополнительным штыкованием в углах и густоармированных местах. При вибрировании бетонная смесь переходит из рыхлого состояния в состояние структурной жидкости и, благодаря уменьшению трения между частицами, приобретает подвижность, заполняя все изгибы опалубки.

Основными признаками достаточного уплотнения смеси служат прекращение ее оседания и выделения пузырьков воздуха, появление на поверхности смеси цементного молочка.

На корпус вибратора колебания передаются посредством эксцентриков (дебалансов), насаженных на вал. В зависимости от размеров применяют низко- или высокочастотные вибраторы (менее 3000 колебаний в минуту и более). Применение последних способствует экономии цемента.

Вибраторы бывают глубинными, поверхностными, а также наружными.

Бетонная смесь должна отвечать нормативным требованиям по прочности, подвижности и однородности, а также требованиям проекта по составу. Заполнитель должен применяться мытым, не менее чем двухфракционным. Распространенные фракции щебня 5... 10; 10...20; 20...40 мм. Запрещено "размолаживать" смесь, т.е. добавлять на месте укладки воду для увеличения ее подвижности.

Допустимая высота свободного сбрасывания бетонной смеси в опалубку неармированных конструкций - 6 м; колонн - 5 м, стен и слабоармированных конструкций - 4,5 м, густоармированных конструкций - 3 м, перекрытий - 1м.

При превышении этих расстояний спуск смеси должен осуществляться по желобам и виброжелобам, хоботам и лоткам, обеспечивающим медленное стекание смеси без расслоения.

При выгрузке смеси из бадьи расстояние от нижней кромки бадьи до поверхности ранее уложенного бетона должно быть не более 1 м.

Толщину защитного слоя бетона следует обеспечивать бетонными или пластмассовыми прокладками. Нормативная толщина защитного слоя составляет не менее 10... 30 мм; низ фундаментов должен иметь толщину защитного слоя не менее 35 и 70 мм (без бетонной подготовки основания).

Толщина защитного слоя не должна быть менее диаметра арматуры, а для преднапряженных конструкций - менее двух диаметров.

Укладка бетонной смеси производится "на себя", горизонтальными слоями толщиной до 1,25 h (h - размер рабочей части вибратора) при уплотнении глубинными вибраторами и слоями 0,12; 0,25 и 0,4 м при уплотнении поверхностными вибраторами соответственно при двойной или одиночной арматуре и неармированных конструкциях.

Каждый вышележащий слой должен укладываться до начала схватывания предыдущего. Глубина погружения вибраторов должна обеспечивать их проникновение в ранее уложенный слой на 5...10 см. Не допускается опирание вибраторов на опалубку или арматуру. Бетонный слой не должен доходить до верха опалубки на 5...7см.


Рис.22. Правила укладки и уплотнения бетонной смеси

1 - рабочий орган вибратора; 2 - опалубка; 3 - неуплотненный участок; 4 - укладываемый слой бетона; 5 - ранее уложенный слой бетона.

Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать 1,5 радиуса R их действия (рис.22). При поверхности вибраторах провибрированная зона должна перекрываться не менее чем на 100 мм.

Продолжительность временного перерыва между укладкой рядов бетонной смеси устанавливается строительной лабораторий в зависимости от состава бетона.

В случае превышения установленного перерыва бетонирование прекращается, шов ограждается так, чтобы его длина была наименьшей. Бетонирование можно продолжать по достижении бетоном прочности не менее 1,5 МПа. По бетону такой прочное разрешены установка опалубки и движение людей.

Места контакта старого и нового бетона очищаются от цементной пленки водной или воздушной струей, механическими щетками или пескоструйными аппаратами (в последнем случае прочность бетона должна быть не менее 5 МПа).

Шов рекомендуется устраивать в местах максимального изгибающего момента перпендикулярно оси бетонируемой конструкции (рис.23).


Рис.23. Устройство рабочих швов

а - расположение рабочих швов при бетонировании колонн и балок ребристого перекрытия; б - то же, колонн с подкрановыми балками; в - то же, колонн с безбалочным перекрытием; г - то же, стойки и ригеля рамы; д - то же, ребристого перекрытия в направлении, параллельном балкам; е - то же, в направлении, параллельном прогонам; ж - детали устройства рабочего шва; 1 - прогоны; 2 - балки; 3 - доска; I-I, II-II, III-III, IV-IV - места устройства рабочих швов.

Полностью без перерывов в бетонировании возводятся фундаменты под оборудование, конструкции, воспринимающие динамические нагрузки при эксплуатации, и преднапряженные конструкции. В процессе и по окончанию бетонирования должны приниматься меры против сцепления с бетоном пробок и временных креплений.

Технология бетонирования отдельных конструкций

Методы укладки бетонной смеси выбирают с учетом типа конструкции, ее расположения, климатических условий и т.д.

Фундаменты и массивы могут бетонироваться с разгрузкой смеси непосредственно в опалубку или с помощью виброжелобов бетононасосов, бетоноукладчиков, бадьями с помощью кранов (рис.24).


Рис.24. Схемы бетонирования фундаментов

а - бетононасосом; б - по схеме "кран-бадья"; 1 - поворотная бадья; 2 - рабочий настил; 3 - опалубка пилона; 4 - внутренний вибратор; 5 - опалубка ступени; 6 - звеньевой хобот; 7 - приемная воронка.

При бетонировании малоармированных фундаментов применяют жесткие смеси. Для экономии цемента в такие конструкции можно укладывать камни размером. 120... 200 мм ("изюм") в Объеме 20...25%, для уплотнения бетонной смеси применять вибропакеты. В зависимости от высоты фундамента и его массивное бетонная смесь может подаваться через верх опалубки или по периметру ступеней. Фундаменты, воспринимающие динамические нагрузки, бетонируют в непрерывном режиме. Особо тщательно проверяют отметки опорных поверхностей и расположение анкерных болтов.

Бетонные полы укладывают на бетонную подготовленную поверхность (подготовку) из тощего бетона, разделяют бетонируемую площадь на полосы шириной 3...4 м. Бетонирование полос ведут через одну (рис.25).


Рис.25. Бетонирование
а, б - бетонной подготовки и пола; в - силовой плиты: 1 - бетонная полоса; 2, 3 - поперечная и продольная доски; 4 - колья; 5 - виброрейка; 6 - бетоновод. Бетонную смесь уплотняют поверхностными вибраторами или виброрейками поверхность пола выравнивают правилом и заглаживают резиновой лентой. Могут применяться бетоноукладочные машины, которые, двигаясь, оставляют за собой готовую полосу пола. Бетонирование конструкций каркасов зданий выполняют так. Для бетонирования густоармированных колонн обычно применяют бетонные смеси с осадкой конуса 6... 8 см. Перед укладкой смеси место примыкания колонны к фундаменту очищают от строительного мусора, укладывают слой раствора или мелкозернистого бетона для того, чтобы исключить образование раковин. Колонны высотой до 5 м бетонируют сразу по всей высоте.

Колонны высотой более 5 м бетонируют ярусами высотой до 2 м - с загружением бетонной смеси и ее вибрированием через "карманы" - боковые окна в стенках короба (рис.26).


Рис.26. Бетонирование колонн

а - бетонирование сверху; б - бетонирование через хобот; в - бетонирование через карманы; 1 - опалубка; 2 - бадья; 3 - гибкий шланг вибратора; 4 - глубинный вибратор; 5 - хобот; 6 - воронка; 7 - наружный вибратор; 8 - приемный карман; 9 - мотор вибратора; 10 - съемный щит; 11 - карман.

Бетонирование прогонов, балок и плит следует начинать через 1 ...2 ч после бетонирования колонн. Уплотнение смеси производят внутренними вибраторами, при необходимости оснащенными наконечниками (виброштыками). Плиты перекрытия уплотняют поверхностными вибраторами.

Арки и своды пролетов менее 15 м бетонируют непрерывно одновременно с двух сторон от пят к замку.

За последние годы получили сравнительно широкое развитие методы возведения жилых и общественных зданий из монолитного железобетона в скользящей, объемно переставной и крупнощитовой опалубках.

Метод возведения зданий в скользящей опалубке (рис.27) наиболее экономичен для зданий, компактных в плане, высотой не менее 10...12 этажей.


Рис.27. Бетонирование стен в скользящей опалубке с одновременным устройством перекрытий

а - подъем опалубки стен; б, г - установка опалубки перекрытий с опорами в виде стоек или ферм; в - бетонирование с применением распределительной стрелы; 1 - домкратная рама; 2 - домкрат; 3 - подвесные подмости для затирки стен; 4 - рукав-компенсатор бетоновода; 5 - распределительная стрела; 6 - поворотная платформа распределительной стрелы; 7 - бетоновод; 8 - бетононасос.

Технология возведения жилых зданий в скользящей опалубке такая же, что и при возведении других сооружений. Домкраты, опираясь на металлические домкратные стержни в теле бетона, непрерывно, без остановок поднимают опалубку по всему контуру здания. Бетонная смесь укладывается слоями 0,2...0,25 м непрерывно по периметру. Находясь в опалубке в течение 5...6 ч, бетонная смесь затвердевает, ее дальнейшее твердение происходит при выходе из опалубки.

Скорость подъема опалубки и, следовательно, бетонирования составляет 0,15...0,20 , что при правильно заданных составах! бетона и режимах его укладки исключает появление разрывов и раковин.

Перекрытия зданий, возводимых в скользящей опалубке, могут устраиваться по ходу бетонирования стен монолитными или сборно-монолитными, выполняться с отставанием на 2...3 этажа или после возведения коробки зданий.

Устройство монолитных перекрытий одновременно с бетонированием стен более технологично и повышает пространственную жесткость здания. При этом методе по окончании бетонирования стен очередного этажа скользящая опалубка поднимается так, чтобы низ внутренних щитов опалубки находился на отметке верха будущего перекрытия. После этого устанавливают инвентарную опалубку, которая опирается на перекрытие нижележащего этажа или анкеры в стене, и производят армирование и бетонирование. После укладки бетона в перекрытие начинается бетонирование стен очередного этажа и демонтаж опалубки перекрытия.

Метод бетонирования в скользящей опалубке часто применяют при возведении ядер жесткости многоэтажных зданий с центральным стволом, в котором размещены лифты, лестницы, коммуникации. Ствол при этом бетонируется в скользящей опалубке, несущие стены - в разборно-переставной, а наружные стены из сборных панелей навешиваются краном, установленным снаружи здания или в этом стволе.

Бетон может подаваться в бадье краном, передвижным автобетоносмесителем, бетононасосом в сочетании с автономной шарнирно-сочлененной стрелой для распределения бетонной смеси.

Метод бетонирования в объемно-переставной (туннельной) опалубке применяют при возведении из монолитного бетона многоэтажных зданий большой протяженности с несущими поперечными стенами. Сущность метода заключается в бетонировании несущих поперечных стен с применением инвентарных блоков туннельной опалубки, набираемых из секций или в виде укрупненных блоков на земле и переставляемых с этажа на этаж.

При возведении зданий в объемно-переставной опалубке бетонирование ведут поэтажно, каждый этаж делят на захватки, рассчитанные на суточный цикл работы. При бетонировании работы проводят в такой технологической последовательности: устанавливают вдоль продольных несущих стен монтажные подмости, монтируют из секций блоки опалубки, армируют и бетонируют стены и перекрытия. После набора бетоном в течение 12...14 ч заданной прочности производят извлечение и перестановку секций опалубки краном (рис.28).


Рис.28. Демонтаж объемно-переставной опалубки

а - горизонтальное извлечение через проемы с помощью стропов;б, в - то же с помощью траверсы-захвата;г - вертикальное извлечение.

Разновидностью объемно-переставной опалубки является опалубка, которая по окончании бетонирования вертикально извлекается краном.

Метод бетонирования в крупно-щитовой опалубке (рис.29) обычно применяется при бетонировании зданий со смешанным конструктивным решением, например с кирпичными наружными и монолитными железобетонными внутренними стенами.

Металлические, деревометаллические и пластмассовые щиты опалубки стен и перегородок размером в комнату устанавливают в проектное положение и раскрепляют подкосами. Опалубка стен и перекрытий устанавливается раздельно.


Рис.29. Бетонирование стен в крупнощитовой опалубке PERI

а - внутренних;б - наружных.

Специальные методы бетонирования

Метод раздельного бетонирования отличается от обычного тем, что в пустоты между крупным заполнителем, предварительно уложенным в опалубку бетонируемой конструкции, нагнетается цементно-песчаный раствор. Этот метод применяется при возведении железобетонных резервуаров и в других случаях, где требуется плотный бетон.

Подводное бетонирование проводится при возведении сооружений, располагаемых в водоемах или грунтах с высоким уровнем грунтовых вод.

Существуют следующие способы подводного бетонирования: вертикального перемещения труб (ВПТ), восходящего раствора (ВР), укладки смеси бункерами, втрамбовывания смеси (рис.30).


Рис.30. Подводное бетонирование методами

а - вертикально перемещаемой трубы; б - восходящего раствора; в - укладкой смеси бункерами; г - втрамбовыванием бетонной смеси; 1 - ограждение; 2 - труба; 3 - каменисто-щебеночная отсыпка; 4 - раствор (бетонная смесь); 5 - шахта; 6 - лебедка; 7 - растворонасос; 8 - бункер.

Сущность способа ВПТ заключается в том, что бетонная смесь подается самотеком через постепенно поднимаемые трубы диаметром 200...300 мм. Радиус действия трубы не должен превышать 6 м, а нижний конец трубы должен быть постоянно заглублен в бетонную смесь не менее чем на 0,8... 1,5 м. Верхний слой бетона по окончании бетонирования удаляется.

С помощью метода ВР можно осуществить безнапорное и напорное бетонирование. Сущность метода заключается в том, что в пределах огороженного участка устраивают каменную наброску, в которой с определенным интервалом выставляют деревянные шахты. В шахтах устанавливают стальные трубы диаметром 37... 100 мм, по которым самотеком подается раствор; он растекается в шахте и, постепенно поднимаясь, заполняет пустоты в каменной наброске. Разновидностью метода ВР является напорный метод, при котором трубы устанавливают без шахт непосредственно в каменной наброске. В трубе давление раствора создается пневмонагнетателем.

Укладка бункерами заключается в опускании бетонной смеси в емкостях-бункерах и разгрузке смеси на месте через раскрытые отверстия. Этот метод можно применять, если глубина не превышает 20 м, а класс бетона В20.

При втрамбовывании бетонной смеси в одном из углов конструкции создается островок, возвышающийся над поверхностью и имеющий откос 35 ...45° к горизонту. Затем на островок порционно выгружается и втрамбовывается бетонная смесь. Этот метод можно применять при глубине до 1,5 м и классе бетона до В25.

Торкретирование заключается в нанесении на обрабатываемую бетонную поверхность одного или нескольких слоев цементно-песчаного раствора (торкрет) или бетонной смеси (набрызг или шприц-бетон) способом набрызга сжатым воздухом со скоростью более 100 . Благодаря этому раствор (бетон) приобретает повышенную прочность, водонепроницаемость, морозостойкость и т.д.

Торкретирование применяют при ремонте разрушенных бетонных конструкций, исправлении дефектов, заделке швов водоотстойных и других сооружений, где требуется плотный, водонепроницаемый и износостойкий бетон.

Торкретирование выполняют сухим или мокрым способом.

При сухом способе (рис.31) в установку (цемент-пушку) загружается сухая смесь состава 1: (3...4,5), смешивание которой с водой осуществляется в сопле непосредственно перед нанесением. Во избежание закупорки материальных шлангов песок должен быть многофракционным, мытым, влажностью не более 6 %.


Рис.31. Торкретирование бетона

а - сухим способом; б - мокрым способом; в - с помощью многоцелевого бетононасоса; 1 - компрессор; 2 - цемент-пушка; 3 - сопло; 4 - поверхность стены; 5 - водяной бак; 6 - скиповый подъемник; 7 - растворосмеситель; 8 - вибросито; 9 - смесительная камера; 10 - растворонасос; 11 - многоцелевой компактный бетононасос.

Сопло располагают на расстоянии 0,7...1 м, перпендикулярно обрабатываемой поверхности. При выполнении многослойного; покрытия каждый следующий слой (горизонтальный - до 15 мм, вертикальный - до 25 мм) наносится с интервалом, достаточным для упрочнения предыдущего слоя.

При мокром способе в установку "Пневмобетон" загружают бетонную смесь и под давлением 0,4...0,6 МПа набрызгивают на обрабатываемую поверхность, руководствуясь правилами нанесения, изложенными при рассмотрении сухого способа. Направление нанесения - снизу вверх; при сползании слоя уменьшают его толщину.

Традиционное торкретирование уступает распространенной технологии бетонных работ, характеризуется высокой стоимостью, трудоемкостью и невысокой производительностью, поэтому применяется тогда, когда другие методы малоэффективны. Однако выпускаемые сейчас в Западной Европе небольшие многоцелевые бетононасосы являются вполне конкурентоспособными. Вакуумирование заключается в уплотнении бетонной смеси благодаря укладке на поверхности герметичных щитов или матов и отсоса из-под них воды и воздуха вакуумным насосом. Бетонная смесь уплотняется, уменьшаются усадочные явления. Конечная прочность возрастает на 15...20 %.

Распалубливание бетона. Приемка работ

При испарении воды в наружных слоях бетона появляются трещины, поэтому в летний период времени открытые поверхности бетонных конструкций должны быть защищены от прямого воздействия солнечных лучей и ветра влагоемкими покрытиями из мешковины, опилок, рогожей, полимерной пленкой и др. Бетон, приготовленный на портландцементе, поливают в течение 7 сут., на глиноземистом цементе - в течение 3 сут., на шлакопортландцементе и других малоактивных цементах - 14 сут. При температуре воздуха выше 15 °С первые 3 сут. бетон поливают с интервалом в 3 ч, в остальное время - 3 раза в сут. При укрытии бетона влагостойкими материалами интервалы возрастают в 1,5 раза. При температуре окружающей среды 3 °С и ниже бетон можно не поливать.

Распалубливание конструкций выполняют после достижения бетоном заданной прочности. При распалубке первыми (через 2...3 сут.) снимают боковые элементы опалубки. Для горизонтальных конструкций с пролетом до 6 м элементы опалубки, воспринимающие массу бетона, распалубливают при достижении бетоном 70 % проектной прочности; для конструкций с пролетом более 6 м - 80%; для загруженных конструкций, в том числе от вышележащего бетона прочность бетона определяется ППР и согласовывается с проектной организацией.

Распалубка каркасных конструкций многоэтажных зданий ведется поэтажно. Стойки перекрытия, находящиеся непосредственно под бетонируемым перекрытием, не снимают, а стойки, находящиеся под забетонированным ранее перекрытием, снимают, оставляя стойки безопасности через каждые 3 м. Опалубку удаляют полностью, если бетон достиг проектной прочности.

В процессе приемки забетонированных конструкций комиссии должны быть предъявлены: рабочие чертежи; акты на скрытые работы; журнал производства работ; акты приемки арматуры и опалубки, а при отклонениях от проекта - документы о соответствующих согласованиях. Допускаемые отклонения размеров монолитных конструкций приведены на рис.32-37.


Рис.32. Технологические схемы допустимых отклонений (мм) различных параметров крупноблочных стен


Рис.33. Технологические схемы допустимых отклонений (мм) различных параметров колонн многоэтажных зданий


Рис.34. Технологические схемы допустимых отклонений (мм) различных параметров железобетонных монолитных каркасов


Рис.35. Технологические схемы допустимых отклонений (мм) различных параметров фундаментов, колонн, стен


Рис.36. Технологические схемы допустимых отклонений (мм) различных параметров панельных стен


Рис.37. Технологические схемы допустимых отклонений (мм) различных параметров железобетонных сборных каркасов

Бетонирование в экстремальных условиях

Зимними считаются условия, когда среднесуточная температура окружающей среды снижается до 5 °С и в течение 1 сут, падает ниже 0 °С.

При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода превращается в лед и, как твердое тело, в химическое соединение с цементом не вступает; бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются силы внутреннего давления, вызванные увеличением (примерно на 9 %) объема воды при превращении ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и разрушается. При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость, и реакция твердения возобновляется, однако разрушенные связи в бетоне полностью не восстанавливаются.

Замораживание бетона сопровождается образованием вокруг арматуры и заполнителя ледяных пленок, которые увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя. Эти процессы снижают прочность бетона, его сцепление с арматурой, плотность, стойкость и долговечность.

Если бетон до замерзания приобретает определенную прочность, то упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия. Минимальная прочность, при которой замораживание для бетона не опасно, называется критической и зависит от класса бетона, вида и условий эксплуатации конструкций: для бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой - 50% проектной прочности для классов В7,5 - В10, 40 % для классов В12,5 - В25 и 30 % для классов В3О и выше; для конструкций, нагружаемых расчетной нагрузкой - 100 % проектной прочности.

При производстве бетонных работ должны одновременно решаться две взаимосвязанные задачи: технологическая (обеспечение необходимого качества бетона к заданному сроку) и экономическая (обеспечивание минимального расхода материальных энергетических ресурсов).

Технологическую задачу решают применением соответствующих методов выдерживания бетона. Методы зимнего бетонирования необходимо выбирать на основании технико-экономического анализа.

Существуют следующие методы выдерживания бетона в зимних условиях.

Выдерживание в искусственных укрытиях (тепляках) где поддерживается температура, необходимая для нормального твердения бетона. В связи с появлением новых пленочных покрытий этот метод широко применяют за рубежом, поскольку "пленочный эффект" создает комфортные условия для труда и твердения бетона даже без дополнительного обогревания.

Выдерживание методом термоса подразумевает укладывание бетона, имеющего температуру 15...20 °С, в утепленную опалубку. За счет начального теплосодержания бетонной смеси теплоты, выделяемой в процессе твердения (явление экзотермии) бетон набирает заданную прочность до того момента, когда в какой-либо части забетонированной конструкции температура снижается до 0 °С.

Этот метод достаточно эффективен и для конструкций с большим модулем поверхности (до 8... 12), если осуществить предварительный электроразогрев бетонной смеси (рис.38) бункерах перед укладкой в опалубку (способ электротермоса). Бетонная смесь при этом форсированно разогревается в течение 5... 15 мин током промышленной частоты сетевого напряжения 220... 290 В до температуры бетонной смеси = 70...80 °С.


Рис.38. Бетонирование конструкций с предварительным разогревом бетонной смеси

а - схема бетонирования; б - разогрев смеси в электробадье: в - то же в кузове автомашины; 1 - БРУ; 2 - передвижная бетономешалка; 3 - электробадьи; 4 - распределительное устройство; 5 - кран; 6 - укладка смеси; 7 - электроды.

Разновидностью метода электротермоса является метод форсированного электроразогрева бетонной смеси сразу после ее укладки в опалубку с последующим повторным вибрированием. Разогревание смеси непосредственно в опалубке исключает преждевременную потерю подвижности, а повторное вибрирование сводит к минимуму возможность структурных нарушений, возникающих при форсированном разогревании. Этот метод более экономичен, так как требует меньшего расхода электроэнергии.

Методы электротермообработки бетона наиболее эффективны для конструкций с М6. Их можно разделить на три группы: электродный прогрев, индукционный прогрев и электрообогрев с применением различного рода электронагревательных устройств.

Электродное нагревание бетонных и железобетонных конструкций основано на превращении электрической энергии в тепловую при прохождении тока через свежеуложенный бетон, который с помощью электродов включается в электрическую цепь (рис.39, а). Электроды могут быть разных видов (стержневыми, пластинчатыми) и располагаться как внутри, так и снаружи прогреваемой конструкции.

Нагревание бетона в электромагнитном поле (индукционное) (см. рис.39, б) применяется для густо армированных конструкций линейного типа (балки, ригели, трубы, колонны). Вокруг опалубки прогреваемого элемента устраивают спиральную обмотку - индуктор из изолированного провода и включают его в сеть. Под воздействием переменного электромагнитного поля стальная опалубка и арматура, выполняющие роль сердечника (соленоида), нагреваются и передают тепловую энергию бетону.

Электрообогревание осуществляется с помощью электрических отражателей, печей, цилиндрических приборов сопротивления и др. Могут также применяться греющие (термоактивные) опалубки (рис.39, в, г). Их выполняют в виде утепленных щитов с проложенными в их толще нагревательными элементами. Такая опалубка экономична для бетонирования тонкостенных конструкций.


Рис.39. Электропрогрев бетона

а - электродный; б - индукционный; в, г - опалубка с греющими кабелями сетчатыми нагревателями; h - высота навивки кабеля; 1 - электроды; 2 - нагреваемая конструкция; 3 - арматура; 4 - кабель; 5 - нагреватели; 6 - асбсестоцементный лист; 7 - утеплитель; 8 - защитный лист.

Инфракрасное прогревание (лампами) применяют в тех случаях, когда применение контактных методов прогревания затруднено.

Иногда применяют безпрогревный метод с введением в состав бетонной смеси химических добавок.

В условиях сухого жаркого климата (максимальная температур" окружающей среды выше 30 °С, средняя - выше 25 °С) процесс бетонных работ имеет ряд особенностей. При быстром обезвоживании в еще не окрепшем бетоне развиваются деструктивные явления, снижающие его конечную прочность. Качество бетона может быть обеспечено двумя способами: применением таких методов приготовления транспортирования и содержания бетона, которые уменьшают возможность его обезвоживания; сокращением сроков выдерживания бетона, ускоряя его твердение.

В условиях сухого жаркого климата важно сохранить требуемую подвижность бетонной смеси к моменту ее укладки в опалубку.

Это может быть обеспечено благодаря увеличению расхода воды, что связано с увеличением расхода цемента.

Более практичным является снижение температуры смеси при ее приготовлении.

Температура бетонной смеси может быть снижена на 20...25 °С в результате смачивания охлажденной водой заполнителей, их обдува холодным воздухом при подаче в смеситель и т.д. Для этого можно также добавлять лед в количестве до 50 % массы воды. Сохранение удобоукладываемости бетонной смеси может быть достигнуто и введением в бетонную смесь в процессе приготовления поверхностно-активных добавок (0,4...0,5% массы цемента).

Открытая поливка бетона не только не предохраняет его от обезвоживания, а, наоборот, способствует возникновению термического удара и интенсивной потере влаги.

Обезвоживание бетона особенно опасно при строительстве тонкостенных бетонных сооружений с большими открытыми поверхностями. Поэтому для предохранения от обезвоживания рекомендуется защищать свежеуложенный бетон различными пленочными покрытиями, что не только резко уменьшает потери воды, но и создает условия, близкие к твердению бетона в пропарочных камерах.

В районах с сухим жарким климатом экономично использовать такой дешевый источник энергии, как солнечное излучение. Для этого свежеуложенный бетон покрывают светонепроницаемыми полиэтиленовыми пленками, которые пропускают лучистую энергию и предотвращают потери воды, что существенно в районах с ограниченными ресурсами воды.

При строительстве сооружений с незначительными открытыми поверхностями водопотери бетона могут быть уменьшены благодаря покрытию горизонтальных поверхностей слоем воды 3...5 см (метод "водяного бассейна").

Обезвоживание бетона может быть сведено к минимуму и за счет сокращения времени его выдерживания. Для этого используют высокоактивные цементы, добавки - ускорители твердения, а также метод тепловой обработки.

Во избежание обезвоживания бетон после укладки в конструкцию защищают слоем пароизоляции.

Организация процесса поточного выполнения бетонных и железобетонных работ

Железобетонные работы неразрывно связаны с календарными сроками, предыдущими и последующими работами других видов (земляными, каменными и др.). Так, звено бетонщиков, приступая к бетонированию, должно найти подготовленный фронт работ: начать укладку бетонной смеси оно может лишь после установка на месте работ опалубки и укладки арматуры. Лишь при таком условии можно работать без простоев.

Чтобы достичь этого, железобетонные работы должны выполняться поточными методами: каждое звено работает на своем; участке (захватке), переходя с одной захватки на другую и сменяя друг друга через равные промежутки времени. На каждой захват в каждый момент должен производиться один определенный работ - опалубочные, арматурные или бетонные. Захватки должны бетонироваться в ходе одной - двух рабочих смен.

Захватки по возможности должны быть равновеликими по трудоемкости (отклонения по трудоемкости возведения различных захваток не должны превышать 25 %). Наименьший размер захватки должен быть достаточным для работы звена на протяжении не менее целой смены. Границы захваток необходимо определять в местах рабочих и температурных швов или минимальных напряжений. При разбивке объекта на захватки необходимо обеспечивать удобство доступа рабочих к своим рабочим местам.

Расчетное число захваток:

m = T - tтв / K - (n + 1)

Т - директивный срок производства работ; t - продолжительность твердения бетона до распалубливания (при возведении монолитных стен и перекрытий, принимается 3...5 дней при не нормальных температурно-влажностных условиях твердения и 1…2 дня в случае применения средств ускорения твердения бетона); К- шаг потока, принимается 1...2 дня; n = 4 - число простых процессов (установка опалубки, укладка арматуры, укладка бетона, распалубливание).

В комплексе железобетонных работ ведущим является бетонирование, которое и определяет темп строительства. Для этого частного потока подбирают по производительности ведущую машину, пример бетононасос или кран. Затем в зависимости от производительности ведущей машины подбирают комплектующие машины и оборудование, например автобетоновозы, вибраторы и т.д.

С учетом производительности ведущего частного потока (бетонирования) подбирают комплекты механизмов для остальных частных потоков (установка опалубки, монтаж арматуры, выдерживание бетона и распалубливание).

Для успешного бесперебойного ведения работ поточными методами необходимо комплектовать бригады или звенья бетонщиков, арматурщиков и опалубщиков, подбирая их так, чтобы продолжительность работы на каждом участке-захватке была одинаковой. В противном случае одно звено, нагоняя другое, не получит достаточного фронта работ и вынуждено будет простаивать в ожидании его подготовки.


Рис.40. Организация поточного процесса устройства монолитных стен и перекрытий

1, 2 - установка опалубки и арматуры; 3 - бетонирование; 4 - распалубливание.

Состав бригад и звеньев разной специальности подсчитывается по ЕНиР в зависимости от объемов и трудоемкостей работ для различных железобетонных конструкций. Организация работ значительно облегчается, если рабочие владеют смежными профессиями (например, арматурщика и бетонщика).

Для скоростного возведения монолитного сооружения следует: выполнять работы не менее, чем в две смены; сокращать разрывы во времени между работами разных звеньев, принимать меры для ускорения твердения бетона.

В процессе проектирования поточного выполнения железобетонных работ сначала определяют трудоемкость выполнения опалубочных, арматурных и бетонных работ и делят объект на захватки, затем подбирают комплекты машин и состав звеньев, способных выполнить свою часть работы на захватках в назначенные сроки, далее определяют параметры потоков: шаг, ритм, технологический перерыв и др., составляют график производства работ (циклограмму). При строительстве общественного здания с монолитными железобетонными стенами и перекрытиями (рис.40) за захватку принята секция-этаж; количество захваток на этаже - четыре; шаг потока - 2 дня. Технологический перерыв на твердение бетона - 5 дней.

Реклама
Copyright © 2013 kodeks.ru. При использовании материалов портала ссылка на www.constructionlinks.ru обязательна.
Powered by PHP-Fusion v5.01 © 2003-2013