Бетон и бетонная смесь

Бетон получают в результате затвердения правильно подобранной смеси: вяжущего вещества, воды, мелких и крупных заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок.

Наибольшее распространение в строительстве имеет тяжелый бетон, состоящий из смеси цемента и воды с песком и гравием или каменным щебнем. Плотность тяжелого бетона в затвердевшем состоянии составляет 2200—2500 кг/м3. Применяют также мелкозернистые бетоны (без крупного заполнителя — гравия или щебня) средней плотностью свыше 1800 кг/м3. Бетоны плотностью 1800 кг/м3 и меньше называют легкими (или теплыми, так как они обладают низкой теплопроводностью), так как их приготовляют на легких заполнителях, имеющих пористую структуру (керамзит, перлит, гранулированный шлак и др.).

Основное требование, предъявляемое к бетону, — приобретение им в определенный срок (28 дней) заданной прочности на сжатие. В зависимости от прочности на сжатие бетон разделяют на классы:

· тяжелые бетоны с крупным заполнителем — В3,5; В5; В7,5; В12; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60;

· мелкозернистые бетоны — от В3,5—В30 при мелком песке до В40 при крупном песке;

· легкие бетоны — В20—В40 при плотности бетона 2000 кг/м3 и В5-В35 при плотности 1800-1900 кг/м3.

Класс бетона назначают в проекте сооружения. Например, если на чертеже указано «класс бетона В20», то это означает, что прочность бетона при сжатии (через 28 дней) составляет 20 МПа.

Тяжелые бетоны классов до В7,5 включительно применяют только для неармированных конструкций. Конструкции с предварительно напрягаемой арматурой выполняют из тяжелого бетона класса не ниже В20 или из легкого бетона класса В15.

По водонепроницаемости установлены марки W2; W4; W8; W10; W12.

По морозостойкости для тяжелого бетона установлены марки F50; F75; F100; F150, для напрягающего и мелкозернистого - F200; F300; F400; F500, для легкого — F25; F35; F50; F100; F150; F200; F300; F400; F500.

Состав бетона задают:

· в виде соотношения по массе количества цемента, песка и щебня (гравия), причем количество цемента принимают за 1; количество воды указывают отдельно в виде водоцементного отношения В/Ц (например, состав 1 : 2,5 : 4,5 по массе; В/Ц — 0,6);

· в виде количества материалов на 1 м3 бетона (например, 260 кг цемента, 170 л (кг) воды, 700 кг песка, 1280 кг щебня).

В таблице приведены средние значения расхода материалов на 1 м3 бетонной смеси.

Для улучшения физико-механических свойств бетонной смеси, а также для экономии цемента при приготовлении бетонной смеси вводят химические добавки. Заполнители для тяжелых бетонов (песок, гравий, щебень и др.) образуют в бетоне и растворе жесткий скелет и уменьшают усадку при твердении цементного камня.

Пористыми неорганическими заполнителями для легких бетонов называют сыпучие материалы с насыпной плотностью не выше 1200 кг/м3 при крупности зерен до 5 мм (песок) и не свыше 1000 кг/м3 при крупности зерен 5—40 мм (щебень, гравий). Наибольшее распространение получили искусственные заполнители — керамзит, аглопорит, перлит, шлаковая пемза, гранулированный шлак, наилучшим образом отвечающие предъявляемым к ним требованиям. Природными пористыми материалами являются вулканические породы — пемза и туфы, дроблением которых получают щебень и песок.

4.2. Виды опалубки, установка и крепление

 

Опалубка — временная конструктивная система для создания требуемой формы монолитным бетонным или железобетонным конструкциям. Используемая для возведения монолитных конструкций система опалубки включает палубу, поддерживающие ее леса (стойки, рамы, подкосы и т. д.) и крепежные элементы. Палуба непосредственно соприкасается с бетонной смесью и обеспечивает требуемую конфигурацию формуемой железобетонной конструкции и качество ее лицевой поверхности; леса и крепежные элементы обеспечивают устойчивость палубы и удержание ее в проектном положении.

Опалубочные работы выполняют в одном комплексе с арматурными и бетонными работами, руководствуясь СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции, СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. При этом опалубку устанавливают на очищенный от мусора, снега и льда грунт. Поверхность его должна быть ровной, без бугров и впадин. Возможность осадки конструкции при бетонировании должна быть исключена. Необходимо следить за тем, чтобы щиты опалубки плотно соединялись между собой. Правильность ее размеров проверяют стальным метром, горизонтальность — уровнем, а вертикальность — отвесом. Бетон, налипший на щиты и доски, очищают скребками и проволочными щетками; тщательной чистке подлежат поверхности, прилегающие к бетону, а также кромки щи¬тов и досок.

Опалубка подразделяется на типы в зависимости:

· от вида бетонируемых монолитных и сборно-монолитных конструкций — на опалубку вертикальных и горизонтальных монолитных конструкций (фундаментов, стен, колонн, перекрытий, эстакад и др.);

· от конструкции — мелкощитовая, крупнощитовая, блочная, объемно-переставная, скользящая, горизонтально-перемещаемая, подъемно-переставная, пневматическая, несъемная;

· материалов несущих элементов — стальная, алюминиевая, пластиковая, деревянная, комбинированная; применяемости при различной температуре наружного воздуха и характера воздействия ее на бетон монолитных конструкций — неутепленная, утепленная, греющая, специальная;

· оборачиваемости — разового применения (в том числе несъемная); инвентарная.

В течение нескольких столетий для возведения монолитных конструкций используется стационарная деревянная опалубка. Основными ее элементами являются деревянные щиты различных размеров и формы, сколачиваемые из досок. Соединительные элементы и элементы жесткости выполняются из деревянного бруса. При сборке опалубки на горизонтальной опорной поверхности элементы опалубки закрепляются при помощи проволочных скруток, деревянных стяжек, рамок, подкосов. При устройстве опалубки балок, плит перекрытия, сводов выполняется стоечно-балочная поддерживающая система из деревянного бруса или круглого леса. Главным недостатком стационарной опалубки является невозможность дальнейшего использования большинства деревянных элементов.

В опалубке не должно быть щелей, так как через них будет вытекать бетонное молоко при укладке и трамбовке бетонной массы. Щели шириной до 3 мм в деревянной опалубке затягиваются от разбухания досок при смачивании опалубки перед укладкой бетонной смеси; щели от 5 до 10 мм заделывают паклей, а более 1.0 мм — забивают деревянными рейками.

При устройстве фундаментов в качестве опалубки могут служить вертикальные стенки грунта и горизонтальная поверхность подготовки или грунта. Для плитных фундаментов для ограничения боковых поверхностей может служить мелкая металлическая сетка, закрепляемая на арматуре плиты. Опалубкой для боковой поверхности при бутобетонных фундаментах может служить каменная кладка.

Разборно-переставная опалубка состоит из готовых элементов (щитов, коробов), снимаемых с формуемых изделий после достижения бетоном прочности, при которой допускается распалубливание. Разборно-переставную опалубку применяют для основных видов бетонных и железобетонных работ. Выполняют ее в виде мелких или крупнопанельных щитов и унифицированных инвентарных щитов. Мелкие щиты изготовляют из досок толщиной 25— 32 мм, иногда из досок толщиной 19 мм. Доски скрепляют планками посредством гвоздей.

Деревянную опалубку прямоугольных и ступенчатых фундаментов под колонны собирают из щитов 2 типов — накрывных (боковых) и закладных (торцовых). Щиты изнутри фиксируют в проектном положении распоркой и проволочной стяжкой, а снаружи — кольями, забитыми в грунт.

Опалубку фундаментов под колонны устанавливают следующим образом. Разбивают геодезические оси колонн и натягивают проволоку. Над коробом временно навешивают отфугованные рейки и по ним находят ось колонны. При установке опалубки для прямоугольного фундамента положение короба определяют с помощью отвесов, опущенных с проволочных осей. Шнуры отвесов должны касаться отфугованных реек. После установки и выверки короба в проектном положении и закрепления его кольями, забитыми в грунт, временные рейки снимают.

Опалубку прямоугольных колонн собирают из 2 пар щитов на гвоздях. Ширина одной пары закладных щитов равна ширине одной из сторон колонны, а ширина другой пары накрывных щитов — ширине другой стороны колонны с добавлением двойной толщины доски. С наружной стороны щиты скрепляют стальными или деревянными хомутами, воспринимающими боковое давление бетонной смеси и усилия от вибрации при ее уплотнении. Хомуты ставят после установки короба.

Опалубку колонн устанавливают следующим образом. Вначале на фундаменте (подколеннике) размечают оси колонн. В процессе бетонирования в фундаменты были заложены деревянные пробки.

После разметки осей колонн на фундамент кладут рамку таким образом, чтобы ее оси совпали с осями колонны, прочерченными на фундаменте, и закрепляют гвоздями за деревянные пробки. Затем подносят щиты и приступают к сборке короба, устанавливая его в рамку.

Далее проверяют внутренние размеры, совпадение осей арматуры колонны с осями опалубки, вертикальность опалубки. Собранные короба, установленные в рамки, в проектном положении при высоте колонн до 6 м закрепляют расшивками. После раскрепления колонны ее основание очищают от мусора и промывают через дверку.

Опалубку балок и прогонов устанавливают одновременно и выполняют в виде коробов с днищем из ранее сколоченных щитов. Короб должен прилегать к днищу, иначе через образующиеся щели из бетонной смеси будет вытекать цементное молоко.

Опалубку балок и прогонов, как правило, собирают на высоте. Лесами пользуются при устройстве опалубки на высоте более 6 м.

Установку опалубки без устройства лесов ведут в такой последовательности. Вначале днища коробов прогонов устанавливают в вырезы коробов колонн, выверяют их горизонтальность, а затем крепят к коробу монтажными гвоздями. После этого кладут на землю лаги, ставят на них инвентарные стойки и последние подводят под днище прогонов. Стойки следует размещать строго вертикально и в соответствии с чертежами. Вертикальность установки стоек выверяют по отвесу. Крепят стойки монтажными гвоздями, забиваемыми через днище в оголовник . Боковые щиты прогонов гвоздями соединяют с боковыми сторонами вырезов в коробах колонн, устанавливая прижим¬ные доски и прикрепляя их гвоздями к оголовникам стоек. По окончании этих работ днище опалубки балок вводят в вырезы коробов колонн и прогонов, подводят под него стойки и ставят боковые щиты. Стыки коробов балок с коробами прогонов заделывают рейками.

Опалубка стен представляет собой две параллельные панели, собранные из отдельных щитов. Расстояние между панелями должно равняться проектной толщине стены. При сборке опалубки толщину стены фиксируют временными распорками. Каждую панель или стенку опалубки следует устанавливать строго вертикально и фиксировать направляющими досками, закрепляемыми на грунте кольями. Для стен толщиной до 500 мм опалубка состоит из щитов, поддерживаемых ребрами. Для стен толщиной более 500 мм панели, помимо ребер, должны поддерживаться схватками. Боковое давление бетонной смеси воспринимается стяжными болтами или проволочной скруткой, которыми соединяют панели опалубки. В процессе бетонирования по мере заполнения бетонной смесью пространства между панелями временные распорки вынимают. Вместо деревянных распорок более рационально устанавливать полые бетонные бруски, через которые можно пропустить стяжные болты. После распалубливания стяжные болты вытаскивают, бетонные бруски оставляют в стене, а отверстия, имеющиеся в них, заделывают раствором.

Более практичны щиты с металлическим каркасом и палубой из металла или комбинированные. Каркас выполняют из металлического уголка с ребрами жесткости, на который крепится палуба в виде металлического листа толщиной 2-3 мм, листа фанеры или пластика. По периметру каркаса располагаются специальные крепежные отверстия, предназначенные для соединения щитов друг с другом. Соединяют щиты между собой быстроразъемными устройствами, удобными в работе и надежными в эксплуатации. Они должны обеспечивать высокую точность сборки, прочность, жесткость и устойчивость всей конструкции. Наиболее удобны и просты в эксплуатации клиновые соединения, пружинные скобы, эксцентриковые, натяжные и другие замки и крепления.

Щиты между собой крепят специальным замком, а щиты со схватками — с помощью натяжных крюков с винтовым или клиновым замком. Для точной установки щитов опалубки, а также их распалубки используют подкосы с винтовыми домкратами, которые обеспечивают проектную выверку щитов в вертикальное положение, а также их устойчивость, и воспринимают нагрузки от бетона.

Телескопические стойки применяют для точной установки и рихтовки опалубки перекрытий. Они состоят из базовой части высотой 1,2-1,7 м и набора сменных трубчатых вставок, которые позволяют устанавливать перекрытия высотой 2,5-5 м. Для увеличения несущей способности и устойчивости стойки объединяют специальными диафрагмами или связями.

Набор элементов позволяет собирать опалубку как для мелкоразмерных, так и для крупногабаритных монолитных конструкций. В этом случае щиты укрупняют до требуемых размеров. Укрупненные элементы снабжают подкосами с опорными винтовыми домкратами, а также рабочими подмостями с ограждением.

При устройстве опалубок большой высоты в качестве крепежных элементов используют составные раскосные фермы, что дает возможность собирать панели пролетом до 6 м. Для обеспечения их устойчивости используют леса из схваток, которые жестко фиксируют каркас опалубки.

Разборно-переставная крупнощитовая опалубка выполняется из каркасных щитов повышенной несущей способности (массой 150—500 кг). Они состоят из несущей металлической рамы (стальной или алюминиевой), ребер жесткости и заменяемой опалубочной плиты, которая изготавливается обычно из водостойкой бакелизированной фанеры (реже — ДСП, МДФ, алюминия, стеклопластика; германская разработка — «сэндвич» из слоев пенопропилена, облицованного с 2 сторон алюминиевыми листами, и слоев РР-полипропилена).

Щиты комплектуются быстроразъемными соединительными элементами, позволяющими соединять опалубочные модули перпендикулярно по отношению друг к другу и под различными углами, и системой инвентарных стоек, подкосов, ходовых мостиков и ограждений. Усиленные ребра каркаса позволяют отказаться от поддерживающих элементов (схваток). Тяжи, удерживающие щиты, крепятся к стальным анкерам, закладываемым в основание или в ранее уложенный бетон сооружения. Монтаж и демонтаж крупнощитовой опалубки осуществляются с помощью подъемных механизмов.

Система опалубки перекрытий представляет собой комплект из опорных металлических стоек или рам, связей, на которых размещаются инвентарные балки (клеедеревянные или металлические) или алюминиевые рамы. Палуба (настил) в этом случае может выполняться из листовых материалов (фанеры, алюминия) без каркаса. Шаг несущих стоек — примерно 1 х 1 м.

При необходимости выполнения монолитных перекрытий в многоэтажных зданиях стойки опираются на нижележащее перекрытие. В случае, если перекрытие не рассчитано на достаточные нагрузки, ранее смонтированная на нижележащем уровне опалубочная конструкция не разбирается.

Скользящая опалубка состоит из щитов, связанных между собой стальными домкратными рамами. На рамы опираются фермы или прогоны рабочего настила, с которого производится укладка бетонной смеси и установка арматуры. К рамам подвешиваются подмости, позволяющие производить первоначальную отделку бетонируемых конструкций. Устанавливаемые на рамах гидравлические (наиболее популярные) или электрические подъемники (домкраты) обеспечивают одновременное вертикальное движение всей опалубки по бетонируемой конструкции, при этом освобождается затвердевший бетон. Скользящая опалубка применяется главным образом при возведении стен, резервуаров силосов, труб и других сооружений, высотой не менее 12—15 м.

Подъемно-переставная опалубка сочетает конструктивные признаки скользящей и разборно-переставной опалубки. Конструкция состоит из щитов, специальных креплений и устройств для отрыва опалубки от бетона и ее вертикального перемещения. Рабочий настил обычно опирается на бетонируемую конструкцию. Такая система используется в основном для возведения высоких сооружений переменного сечения (труб, градирен и т. п.). Для защиты от атмосферных осадков, ветра и низких температур на опалубку устанавливаются так называемые тепляки.

Горизонтально-перемещаемая (катучая) опалубка состоит из щитов и каркаса, смонтированного на тележках или полозьях. Опалубка перемещается по рельсам или направляющим с помощью электродвигателей или лебедок. Чаще всего горизонтально-перемещаемая опалубка используется при возведении конструкций и сооружений значительной протяженности: стен, перекрытий, покрытий, тоннелей, коллекторов, водоводов, небольших плотин и т. д.

Блок-форма представляет собой пространственную конструкцию, состоящую из стальных щитов, каркаса, креплений и приспособлений для отрыва щитов от бетона. При возможности трансформации (раздвижка, вставка секций, вкладышей), количество типоразмеров выполняемых в ней конструкций увеличивается. Монтаж и демонтаж блок-форм осуществляются с помощью подъемных механизмов. Блок-формы используются преимущественно для бетонирования отдельно стоящих конструкций, например, фундаментов, колонн.

Термоактивная опалубка. Бетонирование монолитных конструкций в зимних условиях, которое осуществляется при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, должно производиться с обеспечением твердеющему бетону оптимальных температурно-влажностных условий. В зависимости от вида конструкции и температуры наружного воздуха рекомендуется применение следующих способов зимнего бетонирования: термос, термос с противоморозными добавками и ускорителями твердения, предварительный разогрев бетонной смеси, обогрев в греющей опалубке, электродный прогрев, обогрев термоактивными гибкими покрытиями, нагревательными проводами. При бетонировании в условиях температур ниже 0°С щиты опалубки могут утепляться или оборудоваться нагревателями. В настоящее время используются преимущественно электрические нагреватели.

Опалубка, сохраняемая как элемент конструкции в процессе ее эксплуатации, называется несъемной. Она может быть либо формообразующей, либо включенной в работу конструкций. В качестве несъемной опалубки широко применяются пустотелые блоки из вспененного полистирола, древесно-цементных смесей, керамзита и шлаков, которые после монтажа заполняются бетонным раствором, и тонкостенные панели из разных материалов для стен, соединенные с основной конструкцией с помощью анкеров. Пространство между щитами заполняется бетоном, керамзитобетоном или пенобетоном. В дальнейшем щиты опалубки не снимаются, а лишь подвергаются декоративной отделке. Основная область применения несъемных опалубок — жилые дома, небольшие промышленные и хозяйственные постройки.

 

4.3. Арматурные работы

При выполнении арматурных работ следует руководствоваться СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции, ГОСТ 10922-90. Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций, а также СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры (отказано в госрегистрации).

Арматура (от лат. armature — снаряжение) элемент железобетонной (стеклопластбетонной, фибробетонной) конструкции, предназначенный для восприятия растягивающих, изгибающих и сдвигающих усилий. Необходимое количество арматуры определяют расчетом элементов конструкций на нагрузки и воздействия.

Сталь для нужд строительства (арматурная сталь) подразделяется на две группы - стержневую и проволочную.

Стержневая арматура выпускается периодического профиля, с расположением выступов по винтовой линии или «елочкой», и в меньших количествах - гладкого профиля. В зависимости от механических свойств стержневую арматуру делят на несколько классов: горячекатаную A-I — А-VI (старое обозначение) или с указанием предела текучести (в новой редакции) А240 — А1000, термомеханически или термически упрочненную Ат-IIIС — Ат-VII или Ат400 — Ат1200.

В настоящее время повсеместно происходит переход на использование в строительном производстве термомеханически упрочненной стержневой арматуры класса А500С диаметром 6-40 мм и холоднодеформированной стали того же класса прочности диаметром 4—12 мм, обозначаемого как В500С. Арматура класса А500С рекомендована НИИЖом для повсеместного применения наряду и взамен всех нижележащих классов проволочной и стержневой арматуры номинальных диаметров, в том числе AI — АIII.

Проволочная арматура поставляется двух классов: В-I (В500) (холоднотянутая низкоуглеродистая — для ненапрягаемой арматуры) и В-II (высокопрочная углеродистая — для напрягаемой арматуры). Высокопрочную проволоку изготовляют гладкого и периодического профилей. При обозначении класса проволоки периодического профиля к индексу «В» (волоченая) добавляют «р» (рифленая): Вр-II (Вр1500). Выпускаются также унифицированные легкие товарные арматурные сетки — плоские и рулонные. Сетки состоят из продольной и поперечной арматуры. Изготовляют их с помощью контактной сварки из низкоуглеродистой проволоки диаметром 3—7 мм и низколегированной стали класса А-III. Длина сетки — до 9 м, ширина — 1,5-3 м.

Стержневая арматурная сталь диаметром 6 мм и более поставлется в прутках длиной от 6 до 12 м, по особому заказу поставляется арматурная сталь длиной до 24 м. Стержневая арматурная сталь диаметром до 10 мм и проволочная поставляются в бухтах, унифицированные плоские сетки — в пакетах, рулонные сетки поставляются в рулонах.

Армирование ненапрягаемых железобетонных конструкций состоит из: заготовки арматурных элементов; транспортировки арматуры на объект строительства, сортировки ее и складирования; укрупнительной сборки на приобъектной площадке арматурных элементов и подготовки арматуры, монтируемой отдельными стержнями; установки арматурных блоков, пространственных каркасов, сеток и стержней; соединения монтажных единиц в единую конструкцию и установки ее в проектное положение.

Монтируют арматуру укрупненными блоками, соблюдая следующие требования:

· до монтажа арматуры проверяют состояние опалубки;

· арматуру монтируют в последовательности, обеспечивающей правильное ее положение и закрепление;

· перед установкой на арматуре должны быть закреплены подкладки (сухарики из цементного раствора), обеспечивающие необходимый зазор между арматурой и опалубкой;

· для предотвращения смещений арматура должна быть закреплена и предохранена от повреждений, которые могут произойти в процессе бетонирования;

· пешеходные, транспортные и другие производственные или монтажные устройства к арматуре крепят только в местах, установленных проектом производства работ.

Стыковые соединения арматуры выполняют сваркой. Крестовые пересечения стержней арматуры, смонтированные поштучно, в местах их пересечения скрепляют вязальной проволокой или специальными проволочными соединительными элементами (скрепами). При диаметре стержней более 25мм их скрепляют сваркой. Перевязкой или сваркой должно быть соединено не менее 50% пересечений, при этом пересечения в углах обязательно соединяются.

Расположение арматурных стержней и сеток, заданное проектом, обеспечивается правильной установкой поддерживающих устройств, шаблонов, фиксаторов, подставок, прокладок и подкладок. Запрещается применение подкладок из обрезков арматуры, деревянных брусков и щебня.

4.4. Приготовление, транспортировка и укладка бетонной смеси

1. Бетонную смесь приготовляют на бетонорастворосмесительных узлах (БРУ), где она загружается с раздаточного бункера в транспортные средства. Допустимая продолжительность перевозки бетонной смеси автосамосвалами и автобетоновозами при положительной температуре наружного воздуха зависит от температуры смеси при выходе из смесителя. Увеличить допустимое время транспортировки позволяют автобетоносмесители, которые загружаются сухими компонентами и в пути готовят бетонную смесь: перемешивание их с водой начинается за 30—40 мин до прибытия на объект.

2. Бетонная смесь может готовиться и на строительной площадке. Для этого используются передвижные ручные бетонорастворосмесители емкостью по загрузке/готовому замесу до 100/65 л, и с дизельным или электроприводом — до 500/300 л. По принципу действия смесители изготовляются гравитационного (вращающийся барабан) и принудительного (неподвижный барабан) типов.

· Доставленную на объект смесь подают в бетонируемые конструкции кранами в неповоротных (бункер раздаточный) или поворотных (туфелька) бадьях, ленточными конвейерами (транспортерами), бетононасосами. Поворотные бадьи вместимостью 0,5-8 м3 загружают непосредственно из самосвалов или бетоновозов, а бадьи-бункера — только из автобетоновозов. Подачу и распределение бетонной смеси в конструкции на расстоянии до 20 м с уклоном к горизонту 5— 20° обеспечивают виброжелобами в сочетании с вибропитателем вместимостью 1,6 м3. Им можно укладывать смеси до 5 м3/ч при угле наклона желоба 5°, а при 15° — до 43 м3/ч. Бетонную смесь можно укладывать из транспортных средств и бадей непосредственно в конструкцию.

· В стесненных условиях для подачи смеси применяют бетононасосы (на автомобильном шасси, прицепные или стационарные) с механическим приводом с подачей 10 м3/ч и с гидравлическим приводом на 20-30 м3/ч при подаче ими смеси по стальному разъемному трубопроводу (бетоноводу) на расстояние по горизонтали до 300 м и по вертикали до 50 м.

· При любом виде подачи бетонной смеси в армированные конструкции высота свободного сбрасывания не должна превышать 2 м, а при подаче на перекрытие — 1 м. Допускаемая высота сбрасывания бетонной смеси в опалубку колонн со сторонами сечения 0,4—0,8 м должна быть не более 5 м.

· Смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 30-50 см по всей площади бетонируемой части сооружения (блока). При этом все слои укладывают в одном направлении, одинаковой толщины, непрерывно на всю высоту и тщательно уплотняют. Для равномерного распределения смеси в массивных неармированных блоках применяют малогабаритные электробульдозеры на базе гусеничного трактора или оборудованные отвалом электровездеходы, приводимые в движение питающим электрокабелем. Их производительность при разравнивании смеси достигает 100 м3/ч. Если размеры бетонируемого блока не позволяют применить микробульдозеры, то смесь распределяют вручную лопатами. Перекидывать смесь во избежание ее расслоения допускается лишь в исключительных случаях; двойная перекидка, как правило, не допускается. Продолжительность укладки слоя ограничивается временем начала схватывания цемента, устанавливаемого лабораторией. Перекрывать предыдущий слой последующим необходимо до начала схватывания цемента в предыдущем слое.

· Поскольку конструкции обычно бетонируют с перерывами, вызываемыми сменностью работ, технологическими и организационными причинами, то место, где после перерыва укладывают свежую бетонную смесь, называют рабочим швом бетонирования. В бетонируемых изгибаемых конструкциях рабочие швы располагают в местах наименьших значений перерезывающей силы, в колоннах их устраивают на уровне верха фундамента, у низа прогонов, балок или подкрановых консолей. Возобновлять бетонирование в месте шва можно после достижения бетоном прочности не менее 0,15 МПа, что определяет продолжительность перерывов до 18—24 ч при температуре воздуха 15 °С. Поверхность рабочего шва должна быть перпендикулярной продольной оси элемента, а в стенах и плитах — их поверхности.

· При подготовке к бетонированию через 8—24 ч после укладки бетона с поверхности шва удаляют рыхлые слои бетона и цементной пленки, по всей длине рабочего шва выполняют насечку, очищают от грязи, обрабатывают водовоздушной форсункой или пневмоскребком, а зимой — приводными стальными щетками. Поверхность рабочего шва увлажняют, затем наносят слой цементного раствора состава 1 : 3, на который укладывают бетонную смесь.

· Уплотнение бетонной смеси, необходимое для улучшения качества и прочности бетонных конструкций, осуществляют вибрированием или вакуумированием.

· Глубинные вибраторы (булавы) используют для уплотнения бетона в вертикальных тонкостенных и массивных конструкциях путем погружения в толщу конструкции. Поверхностные вибраторы, устанавливаемые на уложенную погонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку (плиту или рейку). Их применяют при уплотнении плоских конструкций толщиной не более 250 мм.

· Вакуумирование бетона в целях его уплотнения осуществляется за счет отсоса из смеси свободной, химически не связанной, воды и воздуха. Процесс вакуумирования заключается в следующем: на поверхность свежеуложенного бетонa укладывают вакуум-щиты, укомплектованные вакуум-насосами или компрессорами. При включении его в полости щита образуется вакуум и из бетона отсасываются воздух и свободная вода.

· Чтобы свежеуложенный бетон получил требуемую прочность в назначенный срок, за ним необходим правильный уход: поддержание его во влажном состоянии, предохранение от сотрясений, повреждений, ударов, а также от резких перепадов температуры. Нарушение режима ухода за бетоном может привести к получению низкого качества и непригодного для эксплуатации бетона, а иногда к разрушению конструкций. Особенно важен уход за бетоном в течение первых дней после укладки. Недостатки ухода в первые дни могут настолько ухудшить качество бетона, что практически их нельзя будет исправить в последующие дни.

· Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона создают, предохраняя его от вредного воздействия ветра и попадания прямых солнечных лучей, путем систематической поливки. Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают влагоемким покрытием (брезентом или мешковиной), а при отсутствии них материалов поверхность бетона закрывают через 3-4 ч после укладки бетона слоем песка или опилок и поливают водой. В зависимости от климатических условий частота поливки должна быть такой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была во влажном состоянии.

· В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижения бетоном 50—70%-ной проектной прочности. В жаркую погоду поливают также деревянную опалубку. При снятии опалубки (например, опалубки колонн, стен, балок) увлажняют вертикальные поверхности конструкций.

· Распалубливать конструкции (снимать опалубку) можно только после приобретения бетоном прочности, установленной проектом, как правило, 60—70% 28-дневной прочности. При нормальном твердении бетона при температуре 20 ± 2 °С с относительной влажностью воздуха не менее 90% бетон набирает такую прочность через 7— 14 дней. Преждевременная распалубка может привести к повреждению забетонированных конструкций.

4.5. Бетонирование при отрицательных температурах

1. При зимнем бетонировании необходимо создание такого режима укладки и твердения бетона, при котором он к моменту замерзания приобретает необходимую прочность, называемую критической, которая нормируется СНиП и увеличивается с увеличением класса бетона по прочности. На практике применяют как безобогревные способы выдерживания (способ термоса и термоса с добавками — ускорителями твердения, противоморозными добавками), так и способы искусственного подогрева или прогрева бетона.

2. Выдерживание бетона способом термоса применяется для массивных конструкций. Способ основан на использовании утепленной опалубки, тепла подогретых составляющих смеси и тепла, выделяемого в процессе схватывания и твердения цемента вследствие экзотермии. Хорошо теплоизолированный бетон остывает настолько медленно, что успевает набрать критическую прочность до замерзания.

3. Простейший способ искусственного подогрева — производство работ и твердение бетона во временных укрытиях — тепляках.

4. Электродный прогрев бетона обеспечивается через электроды, располагаемые внутри или на поверхности бетона. Соседние или противоположные электроды подсоединяют к проводам разных фаз, в результате чего между электродами в бетоне возникает электрическое поле, прогревая его. Ток в армированных конструкциях пропускают напряжением 50—120 В, а в неармированных — 127—380 В. При прохождении тока бетон нагревается и в течение 1,5— 2 сут. приобретает распалубочную прочность.

5. Электрообогрев бетона можно осуществлять индукционным нагревом (создание электромагнитного поля), инфракрасными лучами, передающими теплоту в виде лучистой энергии, используя в качестве источников таких лучей трубчатые электронагреватели (ТЭНы) и стержневые карборундовые излучатели, или путем непосредственной передачи теплоты от нагревающих поверхностей к прогреваемому бетону (греющая опалубка). Греющую (термоактивную) опалубку с греющим проводом или ТЭНами применяют для обогрева тонкостенных и среднемассивных конструкций.

6. Применение противоморозных добавок (хлорида натрия в сочетании с хлоридом кальция, нитрита натрия, поташа и др.) в количестве 3—16% от массы цемента также обеспечивает твердение бетона при отрицательных температурах, так как наличие в воде солей резко снижает температуру ее замерзания. Выбор противоморозных добавок и их оптимальное количество зависят от вида бетонируемой конструкции, степени ее армирования, наличия агрессивных сред и блуждающих токов, температуры окружающей среды.

7. Для обеспечения твердения бетона при отрицательных температурах в его состав следует вводить противоморозную добавку, выбираемую с учетом ожидаемой отрицательной температуры и данных по нарастанию прочности бетона.

8. Следует отметить, что практически все противоморозные химические добавки (включая формиат натрия) запрещается использовать при бетонировании предварительно-напряженных конструкций, армированных термически упрочненной сталью, и при возведении железобетонных конструкций для электрифицированных железных дорог и промышленных предприятий, где возможно возникновение блуждающих токов.

 

5. Технология монтажных работ. Грузозахватные приспособления и способы строповки. Монтаж ворот шлюзов и закладных частей в штрабах. Монтаж сборных и сборно-монолитных бетонных конструкций в строительстве.

 

В состав монтажного цикла входят: строповка элемента, подъем элемента и подача его к месту установки, установка в проектное положение, временное закрепление, выверка, расстроповка, возврат грузового крюка в исходное положение. Все эти операции проводят по-разному в зависимости от особенностей конструктивных элементов, которые монтируются.

Строповка

Строповкой называют технологическую операцию по креплению конструкции к крюку крана для подъема. Соответственно, расстраповка – это операция по освобождению конструкции от крюка крана после ее установки и временного закрепления.

Строповку выполняют с помощью строповочных устройств, которые обеспечивают надежное соединение монтируемой конструкции с крюком монтажной машины. Основные виды строповочных устройств: гибкие стропы и траверсы, оборудованные захватами для присоединения к монтируемому элементу.

На монтаже строительных конструкций применяют стандартные гибкие стропы из стальных канатов следующих видов: универсальные, облегченные, двухветвиевые и четырехветвевые.

Универсальный строп представляет собой кольцо, в котором концы стального каната закреплены заплеткой, т.е. переплетением прядей. При креплении конструкции петлей в обхват («на удав») один ее конец пропускают через другой. Строп натягивается массой элемента, чем и обеспечивается его прочное закрепление.

Для предотвращения перенапряжения и перетирания стального стропа на острые углы конструкций устанавливают подкладки.

Одноветвеевой строп представляет собой отрезок каната, концы которого снабжены коушами. Коуш – это приспособление для крепления крюка или карабина. Коуши снабжены запорными устройствами.

двух – и четырехветвевые стропы – это соответствующее сочетание одноветвевых стропов, надетых на подвески. Подвески – это скобы, выполненные разъемными или глухими. Концы разъемных скоб соединяют планкой, закрепляемой гайками.

В двухветвевых стропах применяют одну подвеску, в четырехветвевых – три. Это необходимо для обеспечения натяжения всех четырех ветвей стропа. Можно надеть все четыре стропа на одну подвеску, но тогда нельзя гарантировать равномерное натяжение всех четырех ветвей, поэтому в некоторых случаях применение такого приспособления рекомендовать нельзя.

При подъеме в стропах возникают усилия. В одноветвевом стропе усилие будет равно полной массе поднимаемой конструкции.

Чтобы правильно подобрать диаметр стального каната для ветвей стропа по разрывному усилию R при выбранном расчетном пределе прочности проволок каната на растяжение, полученное усилие в ветви нужно умножить на коэффициент запаса прочности К(R=SK), который при огибании канатом груза массой до 50 т принимают равным 8, а при примыкании каната к грузу без огибания и с огибанием груза более 50т – 6.

Применение стропов для подъема длинномерных конструкций приводит к потере полезной высоты подъема и вызывает значительные растягивающие усилия в самом стропе, сжимающие напряжения в поднимаемом элементе и изгиб монтажных петель. По этой причине для строповки элементов длиной от 12 м применяют траверсы, которые обеспечивают положение ветвей близкое к вертикали.

Траверсы – это конструкции, изготовленные из стальных труб или прокатных профилей в виде балок или ферм с подвешенными к ним стропами. Стропы подвешивают или перебрасывают через блоки, укрепленные по концам траверсных балок. Таким образом, траверса обеспечивает равномерное натяжение стропов и равномерную передачу нагрузки на точки захвата. Стропы траверс можно оборудовать различными видами захватных устройств.

Захваты – это элементы строповочных устройств, которые взаимодействуют с монтируемой конструкцией. При наличии у монтируемых конструкций монтажных петель применяют крюковые захваты – чалочные крюки или (реже) карабины. Если у монтируемых конструкций монтажных петель нет, применяют другие захваты, чаще всего опорные. Опорные захваты – это вилочный, клещевой, фрикционный, рамочный, штыревой, петлевой и захват в виде скобы. Эти захваты для крепления конструкций используют консоли, выступы, отверстия, их нижнюю часть и т.п.

Например, вилочный захват служит для подъема плоских горизонтальных конструкций (плит перекрытий, профилированного настила, лестничных маршей). Захватом в виде скобы поднимают длинномерные горизонтально устанавливаемые элементы – балки, ригели. Клещевой захват служит для подъема двутавровых железобетонных конструкций и профилированных металлоконструкций. Фрикционный захват работает на основе использования сил трения, возникающих между поверхностью конструкции и прижимных частей. Рамочный захват применяют для подъема железобетонных колонн. Штыревой захват применяют для подъема линейных конструкций, в которых есть отверстия.

Петлевой захват применяют для строповки панелей перекрытий с отверстиями.

Существует, захват, действие которого основано на использовании эффекта вакуума. Он предназначен для подъема плит перекрытий большого размера в плане.

Расстроповка монтируемых конструкций связана со значительными затратами рабочего времени и отрицательно отражается на производительности труда. Целесообразно применять стропы и захваты, снятием которых с конструкции можно управлять на расстоянии – из кабины крана, с земли или подмостей. После расстроповки стропы и захваты с дистанционным управлением остаются подвешенными к крюку крана.

 

 

6. Безопасные условия труда на строительной площадке, объекты повышенной опасности. Безопасность при выполнении монтажных и сварочных работ, при бетонировании с использованием опалубки, электро и пожароной безопасности.