Профессия бетонщика

Подвижность или жесткость бетонной смеси проверяют путем испытания проб (порций) приготовленной смеси, отбираемых при выгрузке ее из бетоносмесителя. Причем пробы при выгрузке бетонной смеси из бетоносмесителей цикличного действия отбирают в три приема: в начале, середине и конце разгрузки бетоносмесителя, а из бетоносмесителей непрерывного действия -- в три приема с промежутками времени в минуту.

Подвижность или жесткость смеси определяют не менее двух раз в смену при установившейся погоде и постоянной влажности заполнителей и не реже чем через каждые 2 ч при резком изменении влажности заполнителей, а также при переходе на новый состав бетонной смеси или новую партию того или иного материала.

Объем отбираемой пробы бетонной смеси должен превышать требуемый для изготовления контрольных образцов в 1,5--2 раза.

4. Производство опалубочных и арматурных работ

Виды, конструкции и назначение опалубочных систем.

Существуют различные виды опалубки в зависимости от материала, назначения и других критериев.

Классифицируя опалубки по критерию разборности, можно выделить два основных типа -- съемные и несъемные. Съемная опалубка снимается после схватывания бетона, а несъемная становится неотъемлемой частью готового сооружения.

В зависимости от назначения различают различные типы опалубки: опалубку фундаментов, стен, перекрытий, колонн, лифтовых шахт и т. п.

Также выделяют различные разновидности опалубки в зависимости от материала изготовления. Очень распространенными являются деревянные опалубки: они дешево стоят, отличаются быстротой и легкостью монтажа. При строительстве дачных домиков, частных домов и т. п. обычно используется деревянная опалубка.

Фанера может использоваться для изготовления поверхности щитов, из которых состоит опалубка стен. Естественно, подойдет для опалубки не всякая фанера.

При строительстве крупных и ответственных сооружений чаще используются металлические опалубки -- стальные или алюминиевые. Они стоят на порядок дороже деревянных, однако обладают рядом весомых преимуществ.

Так, положительными сторонами стальной опалубки являются высокая несущая способность и хорошая сопротивляемость деформациям. Для изготовления опалубки применяется оцинкованная или гальванизированная сталь с порошковым покрытием. Оно способствует защите стали от коррозии и быстрой очистке опалубки в процессе ее эксплуатации.

Основное преимущество алюминиевой опалубки перед стальной -- намного меньший вес, что удешевляет ее транспортировку и монтаж. Однако у этого вида опалубки есть ряд весомых недостатков: более низкая прочность и предел текучести, быстрая потеря исходной геометрии. Также опалубка из алюминия практически не подлежит ремонту. По этим причинам она используется намного реже, чем стальная.

Несъемная опалубка обычно изготавливается из пенополистирола (хотя могут использоваться и другие материалы). Этот материал обладает высокой механической прочностью, водо- и морозостойкостью, стабильностью технических характеристик.

В зависимости от конструкции выделяется три основных вида опалубочных систем: рамная, балочная и туннельная. Рамная система состоит из каркасных щитов, подпорных элементов и деталей крепежа. Каркасный щит, в свою очередь, включает несущую металлическую раму, ребра жесткости и опалубочную плиту.

Балочная система состоит из балок, опалубочных плит, элементов крепления, подпорных элементов, ригеля, подмостков для бетонирования и лесов. Основой системы являются деревянные балки. Чтобы обеспечить их долговечность, используются наконечники из пластмассы или стали.

Основным элементом конструкции туннельной опалубки является полусекция, состоящая из двух панелей -- одной вертикальной и одной горизонтальной. При помощи этого типа опалубки можно одновременно опалубливать стены и перекрытия типовых секций. Монтируется она при помощи крана.

Также существуют другие типы опалубки по конструкции:

-разборно-переставная мелкощитовая -- бетонирование разнотипных конструкций различного очертания;

-разборно-переставная крупнощитовая -- конструкций преимущественно переменного поперечного сечения (силосы, дымовые трубы, градирни, опоры мостов и т. п.);

-блочная -- бетонирование объемных элементов стен, лифтовых шахт, отдельно стоящих конструкций в виде колонн, ростверков, фундаментов и т. п. Блочная опалубка может выполняться неразъемной и переналаживаемой;

-объемно-переставная -- бетонирование стен и перекрытий жилых и гражданских зданий. Она выполняется из отдельных элементов П-и Г-об-разной формы, а также щитов, собираемых в замкнутые полости;

-самоподъемная -- возведение вертикальных и наклонных конструкций зданий и сооружений различного технологического назначения;

-скользящая -- возведение вертикальных конструкций зданий и сооружений преимущественно постоянного сечения;

-горизонтально-перемещаемая -- бетонирование горизонтально протяженных конструкций и сооружений, а также конструкций замкнутого сечения с большим периметром;

-катучая -- бетонирование линейно протяженных сооружений водоводов, коллекторов, тоннелей, а также перекрытий и покрытий различной конфигурации;

-пневматическая -- возведение тонкостенных конструкций и сооружений криволинейного очертания;

Порядок установки и приемки опалубки.

Выбор способов установки различных типов опалубки зависит от общей схемы производства бетонных работ, системы крепления, размеров и веса опалубочных щитов и плит, высоты бетонируемых сооружений и наличия средств механизации.

В зависимости от принятого решения опалубка может устраиваться из досок или инвентарных опалубочных щитов. Поверхность досок или щитов, примыкающая к бетону перед установкой опалубки следует протереть мешковиной, пропитанной солидолом.

1. Монтаж опалубки производят в соответствии с проектом производства работ. Необходимо обеспечить хорошую плотность взаимного примыкания досок и щитов. При обнаружении неплотностей, которые могут привести к утечке цементного раствора при бетонировании, последние следует надежно герметизировать путем проклейки липкой лентой (строительным пластырем) шириной 30-40 мм.

2. После герметизации стыков, формующие поверхности опалубки очищают от мусора, продувают сжатым воздухом; деревянную опалубку вручную протирают мешковиной, пропитанной солидолом или другой консистентной смазкой. Смазку следует наносить предельно тонким слоем, исключающим опасность ее попадания на стержни арматурного каркаса. Запрещается наносить солидол (или другую консистентную смазку) кистью или иным способом.

3. Перед установкой арматурного каркаса очередной участок опалубки должен быть принят по акту.

Общие сведения об арматуре. Классификация и сортамент арматурной стали. Виды арматуры.

Арматура - металлические стержни и проволока периодического профиля и гладкие, используемые при изготовлении железобетонных конструкций.

Арматурную сталь, применяемую для армирования железобетонных конструкций, классифицируют по следующим признакам: основной технологии изготовления, профилю, условиям применения и вида поставки.

В зависимости от основной технологии изготовления арматурную сталь разделяют на две основные группы:

стержневую, получаемую горячей прокаткой стали;

проволочную, получаемую в результате волочения стали в холодном состоянии.

По профилю стержневую и проволочную арматурную сталь разделяют на гладкую и периодического профиля. Последняя имеет лучшее сцепление с бетоном благодаря наличию ребер на ее поверхности.

Стержневую арматурную сталь по виду последующей упрочняющей обработки разделяют на горячекатаную; упрочненную в холодном состоянии; термически упрочненную после проката. Кроме того, в зависимости от гарантируемых механических свойств стержневую арматурную сталь делят на классы

Горячекатаная арматурная сталь гладкого профиля имеет класс A-I. Класс горячекатаной арматурной стали периодического профиля может быть определен по рисунку поперечных выступов на поверхности стержня и по окраске концов стержней. Если стержни имеют на поверхности выступы, расположенные по винтовой линии, это значит, что они изготовлены из стали класса А-Н. У стержней из стали классов A-III и A-IV выступы расположены под углом друг к другу, «в елочку».

Для предварительно напряженных конструкций применяют высокопрочную арматуру: горячекатаную класса A-V и термически упрочненную классов Ат-IV... AT-VI, где индекс «т» обозначает, что арматура прошла термическую обработку.

Для арматурной стали, упрочненной вытяжкой, установлено два класса, которые имеют обозначения, соответствующие классу исходной горячекатаной арматурной стали, но с добавлением индекса «в» (вытяжка): А-Нв и В-Шв. Из волоченой проволочной стали изготовляют арматуру основных видов: арматурную проволоку и арматурные проволочные изделия (сетки, каркасы).

Арматурную проволоку делят на обыкновенную (низкоуглеродистую), изготовленную из стали класса B-I, и высокопрочную (углеродистую), изготовленную из стали класса В-П.

Высокопрочная и обыкновенная проволочная арматурная сталь бывает гладкой и периодического профиля. При обозначении периодического профиля к букве «В» (волоченая) добавляют букву «р» (рифленая), например Вр-И. Арматурную проволоку из стали класса B-I используют для изготовления сварной ненапрягаемой арматуры, а из класса B-II -- напрягаемой арматуры.

Горячекатаная арматурная сталь классов A-I и А-Н предназначена для употребления в качестве ненапрягаемой арматуры в обычных железобетонных конструкциях.

Напрягаемую арматуру из стали классов A-I и A-III используют в основном при изготовлении сварных арматурных изделий, поэтому к этим сталям предъявляют повышенные требования в отношении свариваемости контактной сваркой (стыковой и точечной, дуговой, шовной, ванной и сваркой под флюсом).

Горячекатаную сталь, упрочненную вытяжкой, например, класса А-Пв и А-Шв, предназначают главным образом для изготовления отдельных стержней напрягаемой арматуры в предварительно напряженных железобетонных конструкциях. При необходимости ее можно использовать и для изготовления ненапрягаемой арматуры.

Термически упрочненную арматурную сталь употребляют только для несварной напрягаемой арматуры в предварительно напряженных железобетонных конструкциях.

Обыкновенную арматурную проволоку из стали класса В-Н применяют при изготовлении арматурных сеток и каркасов контактной точечной сваркой. Допускают использование этой проволоки и при изготовлении вязаных каркасов балок высотой не более 400 мм и колонн.

Высокопрочную проволоку из стали классов В-П и Вр-П используют в качестве отдельных элементов несварной напрягаемой арматуры, а также как непрерывную арматуру предварительно напряженных конструкций.

Для изготовления арматуры железобетонных конструкций применяют низкоуглеродистую, средне- и высокоуглеродистую сталь. Низкоуглеродистая сталь содержит менее 0,25 % углерода, среднеуглеродистая -- 0,25...0,6%; высокоуглеродистая --0,6...2%.

Количество углерода в стали резко влияет на ее свойства. С увеличением содержания углерода прочность и твердость стали увеличивается, при этом она становится более хрупкой и хуже сваривается. В целях улучшения некоторых свойств стали в сплав дополнительно вводят так называемые легирующие добавки (например, хром, никель, вольфрам, молибден, ванадий), иногда 5...6 видов металла. Легированную сталь получают также увеличением содержания в сплаве кремния и марганца. Легированная сталь обладает в одних случаях повышенной прочностью, в других -- повышенной твердостью, коррозионной стойкостью.

По суммарному содержанию легирующих добавок сталь делят на три группы: низколегированная--до 5 %; среднелегированная -- 5... 10 %; высоколегированная--свыше 10%. Содержание различных элементов в стали (ее химический состав) отражает ее марка.

В стандартах и в написании марок стали приняты следующие обозначения металлов, добавляемых в сплав: Г -- марганец; С -- кремний; Т -- титан; Ц -- цирконий; М --молибден; X --хром. Первые цифры марки указывают содержание углерода в сотых долях процента. Цифры после буквенных обозначений указывают содержание элемента, соответствующего этому обозначению, в процентах. Отсутствие цифры указывает, что содержание элемента не превышает 1 %. Например, марка арматурной стали 35ГС обозначает, что среднее содержание в ней углерода составляет 0,35%, а марганца и кремния не более чем по 1%.

Установка арматуры.

Арматурные работы представляют собой комплекс мероприятий, в результате которых должно получиться готовое арматурное изделие.

Арматурные работы можно условно разделить на 3 этапа:

1. Подготовка арматуры.

2. Соединение арматуры. Создание арматурных каркасов.

3. Монтаж арматурных изделий на строительной площадке.

Подготовительные арматурные работы включают следующее:

1. Правка арматуры выполняется для исправления искривления стержней.

2. Очистка арматуры применяется для удаления с поверхности загрязнений, ржавчины и для подготовки под сварку.

3. Резка арматуры нужна для получения стержней заданной, в проектной документации, длинны.

4. Гибка арматуры используется для получения отгибов арматурных стержней, крюков, полухомутиков, хомутиков, спиралей, сеток и других арматурных элементов.

Основные виды и типы арматурных работ по соединению стержней между собой:

1. Сварка арматуры. Для сварки арматуры, как правило, применяется электросварка различных видов.

2. Ванная одноэлектродная сварка арматуры

§ Ванная полуавтоматическая сварка арматуры

§ Контактная стыковая сварка арматуры

§ Полуавтоматическая сварка открытой дугой голой проволокой (СОДГП)

§ Полуавтоматическая сварка порошковой проволокой.

3. Вязка арматуры - соединение арматурных стержней с помощью вязальной проволоки (разными способами вязки) без использования сварки. Некоторые особенности имеет вязка арматуры в условиях строительной площадки.

4. Арматурные фиксаторы - использование специальных металлических изделий для соединения.

Стальные сетки, плоские каркасы и другие виды арматуры небольших размеров устанавливают в опалубку вручную. Пространственные арматурные каркасы значительной массы монтируют краном. При установке арматуры оставляют зазоры между стенками опалубки и уложенными элементами арматуры. Их заполняют бетонной смесью для образования защитного слоя, препятствующего коррозии арматуры в забетонированной конструкции. Необходимая толщина защитного слоя обеспечивается за счет установки бетонных подкладок, которые оставляют в теле конструкции после бетонирования. Расстояние между плоскими каркасами или рядами арматурных стержней фиксируют отрезками стальной арматуры.

Рис. 39 Монтаж пространственного арматурного блока: а - сварка арматурного блока; б - установка опалубки

Контроль качества.

Всю поступающую на строительство арматуру и сварные сетки, и каркасы принимают по сертификатам и размещают в закрытых складах или под навесом партиями, раздельно по маркам и диаметрам. Сталь, поступающую без сертификатов, перед применением испытывают в соответствии с действующими ГОСТами на растяжение и изгиб в холодном состоянии, а если она предназначена для сварки, то и на свариваемость.

Принимая готовую арматуру, производитель работ или мастер обязан проверить соответствие вида, диаметра и марки арматурной стали требованиям, указанным в рабочих чертежах проекта.

Качество сварки при любом методе стыкования стержней контролируют работники строительной лаборатории, испытывая образцы на растяжение.

Качество стыковых соединений в арматурных стержнях, сетках и каркасах определяют, осматривая, замеряя швы и простукивая их молотком. Качество соединений считается удовлетворительным, если стыки не имеют подрезов, трещин, больших наплывов металла, а сталь при простукивании молотком не издает дребезжащих звуков. Размеры швов измеряют металлическим метром или штангенциркулем. У стержней, состыкованных контактной электросваркой, кроме того, необходимо систематически проверять совпадение осей стержней по длине. Смещение осей стержней определяют специальной линейкой, имеющей посередине выемку для обхода стыка.

5. Укладка и уплотнение бетонной смеси

Способы укладки бетонной смеси и ее уплотнения.

Укладка бетонной смеси производится такими образом, чтобы были обеспечены:

монолитность бетонной конструкции;

проектные физико-механические показатели и однородность бетона;

сцепление бетона с арматурой и закладными деталями;

полное, без каких-либо пустот, заполнение бетоном опалубки.

Укладку бетонной смеси осуществляют тремя методами:

1) с уплотнением;

2) литьем (бетонные смеси с пластификаторами);

3) напорной укладкой.

При каждом методе укладки должно быть соблюдено основное правило - новая порция бетонной смеси должна быть уложена до начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Этим исключается необходимость устройства рабочих швов по высоте конструкции.

Как правило, укладку в небольшие в плане конструкции (тонкостенные, колонны, стены, балки и др.) ведут сразу на всю высоту без перерыва.

В большие в плане конструкции (например, массивные фундаментные плиты) бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями и, как правило, по всей площади. При укладке бетонной смеси с уплотнением полученная расчетом толщина слоя должна соответствовать (но не превышать) установленной нормами глубине проработки применяемых в данных конкретных условиях технических средств уплотнения.

На больших массивах иногда невозможно перекрыть предыдущий слой бетона до начала схватывания в нем цемента. В этом случае применяют ступенчатый способ укладки с одновременной укладкой двух-трех слоев. При укладке ступенями отпадает необходимость перекрывать слои по всей площади массива. Для удобства ведения работ длину «ступени» принимают не менее 3 м.

Назначение процесса уплотнения - обеспечить высокую плотность и однородность бетона.

Основной и наиболее распространенный способ уплотнения при монолитной кладке - вибрирование.

Под действием вибрации частицы заполнителя приходят в колебательное движение, бетонная смесь как бы разжижается, приобретает повышенную текучесть и подвижность. В результате она лучше распределяется в опалубке и заполняет ее, включая пространство между арматурными стержнями.

Бетонную смесь вибрируют с помощью внутренних (глубинных), поверхностных и наружных вибраторов. Рабочая часть внутренних вибраторов, погружаемая в бетонную смесь, передает ей колебания через корпус. Поверхностные вибраторы, устанавливаемые на уплотняемую бетонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку. Наружные вибраторы, укрепляемые снаружи на стеновой опалубке, передают бетонной смеси колебания через опалубку.

Рис. 40 Вибраторы: а - поверхностный; б - глубинный; в - навесной; г - стационарная виброплощадка

Качество монолитных конструкций во многом зависит от правильного вибрирования бетонной смеси. При недостаточной продолжительности вибрирования может иметь место неплотная укладка бетонной смеси, а при излишней возможно ее расслоение. Продолжительность вибрирования на одной позиции зависит от подвижности бетонной смеси и типа вибратора.

Уплотнение бетонных смесей поверхностными вибраторами производится в течение 20-60 сек, глубинными - 20-40 сек, наружными - 50-90 сек. Продолжительность вибрирования жестких бетонных смесей должна быть не меньше показателя жесткости данной смеси.

Возможно уплотнение штыкованием вручную с помощью шуровок, но из-за трудоемкости и низкой производительности метод применяют в исключительных случаях при бетонировании тонкостенных и густоармированных конструкций, а также при использовании высокоподвижных (с осадкой конуса более 10 см) и литых смесей, чтобы избежать их расслоения при вибрировании.

Уплотнение трамбованием ведут ручными и пневматическими трамбовками при укладке весьма жестких бетонных смесей в мало- и неармированные конструкции, а также в тех случаях, когда применять вибраторы невозможно.

Определение момента окончания уплотнения.

Визуально продолжительность вибрирования может быть установлена по следующим признакам:

прекращение оседания смеси,

приобретение однородного вида,

горизонтальность поверхности,

появление на поверхности смеси цементного молочка.

Технологические правила бетонирования различных видов конструкций.

Технологические приемы и методы укладки бетонной смеси назначают в зависимости от типов конструкций и требований к ним, состава применяемой бетонной смеси, конструктивных особенностей опалубки, способов подачи смеси к местам укладки.

С учетом данных факторов разработаны эффективные методы укладки бетонной смеси для различного типа наиболее массовых конструкций:

В фундаменты и массивы в зависимости от объема, заглубления, высоты и других особенностей бетонную смесь укладывают по следующим технологическим схемам:

с разгрузкой смеси из транспортного средства непосредственно в опалубку;

с помощью бетоноукладчиков, бетононасосов;

бадьями с помощью кранов.

При укладке в малоармированные фундаменты и массивы применяют жесткие бетонные смеси с осадкой конуса 1-3 см, в густоармированные - с осадкой конуса 4-6 см. Бетонную смесь в массивные фундаменты с густой арматурой укладывают горизонтальными слоями толщиной 0,3-0,4 м, уплотняя ее ручными внутренними вибраторами.

В ступенчатые фундаменты с общей высотой до 3 м и площадью нижней ступени до 6 м² смесь подают через верхний край опалубки, предусматривая меры против смещения анкерных болтов и закладных деталей. При виброуплотнении внутренние вибраторы погружают в смесь через открытые окна нижней ступени и переставляют их по периметру ступени в направлении к центру фундамента. Аналогично ведут виброуплотнение бетона второй и третьей ступеней, после чего их заглаживают.

В пилоны бетонную смесь можно укладывать сразу же после окончания укладки в ступенях. Смесь в пилон подают через верх опалубки. Уплотняет ее внутренними вибраторами, опуская их сверху.

При высоте ступенчатых фундаментов более 3 м и площади нижней ступени более 6 м² первые порции бетонной смеси поступают в нижнюю ступень по периметру. В последующем смесь подают через приемный бункер и звеньевые хоботы. Виброуплотнение смеси ведут, как и в предыдущем случае, внутренними вибраторами.

В высокие пилоны бетонную смесь с подвижностью 4-6 см необходимо подавать медленно и даже с некоторыми перерывами, чтобы исключить выдавливание бетона, уложенного в ступени.

Для устройства бетонных подготовок под полы применяют бетонную смесь с осадкой конуса 0-2 см. Площадь, на которой предусмотрено устраивать подготовку, разбивают на карты-полосы шириной 3-4 м, устанавливая по их краям маяки-направляющие. Полосы-карты бетонируют через одну. В промежуточные полосы бетонную смесь укладывают после затвердения бетона в смежных полосах. Перед бетонированием промежуточных полос снимают маячные направляющие. Бетонную смесь выгружают на место бетонирования непосредственно из бетоновоза или подают бетононасосами. Ее разравнивают лопатами, а затем уплотняют с помощью виброрейки.

Если по бетонной подготовке предполагаются бетонные, цементные или асфальтовые полы, то поверхность подготовки после проходки виброрейки оставляют шероховатой для лучшего сцепления с верхними слоями.

Чистый пол бетонируют по маячным направляющим (доскам, трубам и пр.) с уплотнением бетонной смеси виброрейкой. Свежеуложенный бетон через 20- 30 мин тщательно заглаживают с помощью ручного инструмента или специальной затирочной машины. К этому моменту на поверхности пола появляется тонкая пленка воды и цементного молока. Такая пленка при заглаживании удаляется. Через 30-40 мин после заглаживания поверхность бетона обрабатывают металлическим полутерком до обнажения зерен гравия (щебня). Такая обработка позволяет получить качественные бетонные полы, обладающие высокой прочностью и сопротивлению истиранию.

Для придания бетонному полу повышенной плотности и высоких гигиенических качеств его поверхность железнят. При этом в поверхность свежеуложенного влажного бетона тщательно втирают сухой цемент до появления матового блеска. Эту операцию выполняют с помощью стальных полутерков, кельм или затирочных машин.

При укладке бетонной смеси в массивные густоармированные плиты большой площади (фундаментные плиты, днища резервуаров и отстойников и др.) основным технологическим требованием является непрерывность укладки на всю высоту плиты (0,15... 1,5 м).

Для осуществления процесса укладки плиты разбивают на карты. Если толщина плит меньше 0,5 м, то разбивку на карты и укладку бетона ведут так же, как и бетонных подготовок. При большей толщине плиты разбивают на параллельные карты шириной 5- 10 м, оставляя между ними разделительные полосы шириной 1-1,5 м. Для обеспечения непрерывной укладки смеси на всю высоту плиту разбивают на блоки без разрезки арматуры, с отсечкой блоков металлическими сетками.

Карты бетонируют подряд, одну за другой. В разделительные полосы смесь укладывают враспор с затвердевшим бетоном карт после снятия опалубки на их границах. Бетонную смесь подвижностью 2-6 см подают на карты бетононасосами, с помощью бетоноукладчиков, а также кранами в бадьях. Подавать ее следует в направлении к ранее уложенному бетону, как бы прижимая новые порции к уложенным ранее.

В плиты даже большой толщины бетонную смесь укладывают в один слой. При этом несколько затрудняется виброуплотнение, поскольку внутренние вибраторы требуется погружать в смесь на глубину, в 1,5-2 раза превышающую длину рабочей части.

Выравнивают бетон плит по маякам, поверхность заглаживают гладилками, кельмами или полутерками. В местах примыкания стен, опирания колонн и столбов бетон оставляют шероховатым с устройством в отдельных случаях рифления и насечки.

При возведении стен в разборно-переставной опалубке смесь укладывают участками высотой не более 3 м. В стены толщиной более 0,5 м при слабом армировании подают бетонную смесь подвижностью 4-6 см. При длине более 20 м стены делят на участки по 7-10 м и на границе участков устанавливают разделительную опалубку или отсечку. Бетонную смесь подают непосредственно в опалубку в нескольких точках по длине участка бадьями, виброжелобами, бетононасосами. При высоте стен более 3 м используют звеньевые хоботы, при этом смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 0,3-0,4 м с обязательным вибрированием.</p>

Подавать смесь в одну точку не рекомендуется, так как при этом образуются наклонные рыхлые слои, снижающие качество поверхности и однородность бетона.

В тонкие и густоармированные конструкции стен и перегородок укладывают более подвижные бетонные смеси (с усадкой 6-10 см). При толщине стены до 0,15 м бетонирование ведут ярусами высотой до 1,5 м. С одной стороны опалубку возводят на всю высоту, а со стороны бетонирования - на высоту яруса. Это позволяет повысить качество и обеспечить удобство работы. Уложив бетонную смесь в первый ярус, наращивают опалубку следующего и т. д.

При подаче бетонной смеси бетононасосом опалубка может быть выставлена сразу на всю высоту с обязательным условием, чтобы конец бетоновода был заглублен в укладываемую бетонную смесь (так называемое «напорное бетонирование»).

В колонны высотой до 5 м со сторонами сечения до 0,8 м, не имеющие перекрещивающихся хомутов, бетонную смесь укладывают сразу на всю высоту. Смесь осторожно загружают сверху и уплотняют внутренними вибраторами. При высоте же колонн свыше 5 м смесь подают через воронки по хоботам.

В высокие и густоармированные колонны с перекрещивающимися хомутами смесь укладывают ярусами до 2 м с загружением через специальные окна в опалубке.

Также для подачи бетонной смеси опалубку высоких колонн выполняют со съемными щитами, которые устанавливают после бетонирования нижнего яруса.

В балки и плиты, монолитно связанные с колоннами и стенами, бетонную смесь укладывают через 1-2 ч после укладки последнего слоя (порции) в вертикальные конструкции ввиду необходимости первоначальной осадки уложенной в них смеси.

В балки (прогоны) и плиты ребристых перекрытий смесь укладывают, как правило, одновременно.

В балки высотой более 80 см бетонную смесь укладывают слоями 30-40 см с уплотнением внутренними вибраторами. При этом последний слой смеси должен быть на 3-5 см ниже уровня низа плиты перекрытия.

В плиты перекрытия бетонная смесь подается сразу на всю ширину с уплотнением поверхностными вибраторами при их толщине до 0,25 м и внутренними при большей толщине.

В арки и своды пролетом менее 20 м бетонную смесь укладывают одновременно с двух сторон - от пят к замку, а пролетом более 20 м - отдельными участками, симметрично расположенными относительно середины. Между участками оставляют разделительные полосы шириной 0,8-1,2 м. На каждом участке смесь подают непрерывно. Начинают укладку смеси с участков, прилегающих к опорам. Затем во избежание выпучивания опалубки в вершине арки (свода) смесь укладывают в замковый участок. После этого бетонную смесь подают в рядовые участки равномерно с двух сторон конструкции. В разделительные полосы смесь укладывают через 6-8 суток после того, как произойдет усадка бетона основных участков. Для полос применяют жесткую бетонную смесь с осадкой конуса 1-3 см.

На крутых участках арок или сводов, чтобы исключить сползание бетонной смеси при вибрировании, бетонирование ведут в двусторонней опалубке, наружные щиты которой наращивают по ходу бетонирования.

Рис. 41 Схема бетонирования полов Рис. 49 Бетонирование 1-- виброрейка; 2 -- вибратор; густоармированной железобетонной 3 -- самосвал; 4 -- направляющая плиты автобетононасосом



Рис. 42 Схема бетонирования фундаментов 1 -- автобетоиосмеситель; 2 -- автобетононасос с распределительной стрелой; 3 --опалубка

Правила укладки бетонной смеси при непрерывном бетонировании, при кратковременных и продолжительных перерывах.

Для обеспечения монолитности конструкцию желательно бетонировать непрерывно.

При необходимости устраивать перерывы в бетонировании конструкций прибегают к так называемым рабочим швам.

Рабочим швом называют плоскость стыка между затвердевшим и новым (свежеуложенным) бетоном, образованную из-за перерыва в бетонировании. Рабочий шов образуется в том случае, когда последующие слои бетонной смеси укладывают на полностью затвердевшие предыдущие. Обычно происходит это при перерывах в бетонировании свыше 7 ч.

Рабочие швы являются ослабленным местом, поэтому они должны устраиваться в сечениях, где стыки старого и нового бетона не могут отрицательно влиять на прочность конструкции.

В колоннах рабочие швы допускаются:

на уровне верха фундамента,

у низа прогонов, балок или подкрановых консолей,

у низа капителей колонн безбалочных перекрытий

В рамных конструкциях:

у верха вута между стойками и ригелями рам.

В балках:

в пределах средней части пролета.

При бетонировании ребристых перекрытий надо руководствоваться следующим:

если бетонирование идет в направлении, параллельном второстепенным балкам, рабочий шов допускается в пределах средней трети пролета балок;

при бетонировании в направлении, параллельном главным балкам (прогонам) - в пределах двух средних четвертей пролета балок и плит;

в безбалочных перекрытиях - в середине пролета плиты;

в балках и плитах - в виде вертикального среза.

Возобновлять прерванное бетонирование можно после того, как в ранее уложенной бетонной смеси закончится процесс схватывания и бетон приобретет прочность и будет способен воспринимать незначительное динамическое воздействие без разрушения (не менее 1,5 МПа).

Поверхность рабочего шва должна быть перпендикулярна оси элемента, а в стенах и плитах - их поверхности. Для этого устанавливают отсечки - ограничители с прорезями для арматурных стержней, прикрепляя их к щитам опалубки.

Для надежного сцепления бетона в рабочем шве поверхность ранее уложенного бетона тщательно обрабатывают:

кромку схватившегося бетона очищают от цементной пленки и обнажают крупный заполнитель, протирая проволочными щетками;

продувают сжатым воздухом и промывают струей воды;

очищают арматурные стержни.

очищенную поверхность стыка перед началом бетонирования покрывают цементным раствором, имеющим такой же состав, как укладываемая бетонная смесь.

Вакуумирование бетона.

Для процессов гидратации цемента необходимое количество воды составляет не больше 20% его массы. Остальное количество воды затворения служит для придания бетонной смеси определенных технологических свойств, главным образом подвижности. В процессе твердения эта часть воды, испаряясь, оставляет после себя в бетоне поры, понижающие его плотность, непроницаемость и сопротивление истираемости.

Для устранения этого недостатка в условиях строительной площадки применяют специальный метод воздействия на бетонную смесь в процессе укладки - вакуумирование, заключающееся в механическом удалении при помощи разреженного воздуха части воды затворения и воздуха из свежеуложенной бетонной смеси. В результате чего повышается конечная прочность бетона на 20-25% и уменьшается пластическая усадка. За счет большей плотности вакуумированного бетона (до 20%) сокращается капиллярный подсос, что увеличивает водонепроницаемость, морозостойкость и сопротивление истираемости.

Для проведения вакуумирования между опалубкой и бетоном устраивают тонкую воздушную полость, в которой при помощи вакуум-насоса создают вакуум. Полость создают прокладкой двух слоев металлической тканой и плетеной сеток, прикрепляемых на внутренней поверхности опалубки.

Чтобы предотвратить унос из бетонной смеси цементных частиц, всю поверхность сетки, обращенную к бетону, покрывают фильтрующей тканью.

Удаленные из бетонной смеси вода и воздух поступают через отверстие в центре вакуумполости в трехходовой кран, далее - в гибкий всасывающий рукав, соединенный с коллектором, затем - в водосборники.

В зависимости от типа бетонируемой конструкции вакуумирование проводят сверху либо сбоку. Горизонтально протяженные конструкции, например междуэтажные перекрытия, своды, оболочки, подготовки под полы и т.п., вакуумируют сверху, применяя легкие переносные вакуум-щиты площадью до 1 м². Их укладывают с небольшим зазором на выровненную открытую поверхность уплотненного бетона и проводят вакуумирование.

После окончания процесса на поверхность щита в специально усиленные места ставят вибратор и сообщают колебания частицам бетонной смеси, в результате чего устраняется направленная пористость и бетон приобретает плотную структуру.

Стены, колонны и другие высокие конструкции вакуумируют со стороны боковых поверхностей. Обычную опалубку оборудуют по высоте горизонтальными изолированными друг от друга вакуум-полостями, затем по мере укладки бетонной смеси включают соответствующую вакуумполость и производят вакуумирование. После вакуумирования слой дополнительно вибрируют. Процесс вакуумирования с вибрированием должен быть окончен до начала схватывания бетона.

Продолжительность вакуумирования зависит от степени разрежения в вакуумполости, состава, плотности и подвижности бетонной смеси, толщины вакуумированной конструкции.

Рис. 43. Схема вакуум-установки: 1 - вакуум-щит, 2 - соединительные всасывающие рукава, 3 - коллектор, 4 - магистральная всасывающая линия, 5 - переносный водосборник, 6 - стационарный водосборник, 7 - вакуум-насос, 8 - вакуум-полость.



6. Уход за бетоном и разборка опалубки

Нормальные условия твердения бетона. Методы ускорения твердения. Правила ухода за бетоном.

Твердение бетона представляет собой сложное физико-химическое явление, при котором цемент, взаимодействуя с водой, образует новые соединения. Вода проникает вглубь частиц цемента постепенно, в результате все новые его порции вступают в химическую реакцию. Поэтому бетон твердеет постепенно. Даже через несколько месяцев твердения внутренняя часть зерен цемента еще не успевает вступить в реакцию с водой.

При благоприятных условиях твердения прочность бетона непрерывно повышается. Для нормального твердения бетона необходима положительная температура 20 (±2)°С с относительной влажностью окружающего воздуха не менее 90%, создаваемой в специальной камере или при засыпке бетона постоянно увлажняемым песком либо опилками. При нормальных условиях твердения нарастание прочности бетона происходит довольно быстро и бетон (на портландцементе) через 7-14 дней после изготовления набирает 60--70% своей 28-дневной прочности. Затем рост прочности замедляется.

Если бетон твердеет все время в воде, то его прочность будет выше, чем при твердении на воздухе. При твердении бетона в сухой среде вода из него через несколько месяцев испарится и тогда твердение практически прекратится. Объясняется это тем, что внутренняя часть многих зерен цемента не успевает вступить в реакцию с водой. Поэтому для достижения бетоном необходимой прочности нельзя допускать его преждевременного высыхания. В теплую сухую и ветреную погоду углы, ребра и открытые поверхности бетона высыхают быстрее, чем внутренние его части. Необходимо предохранить эти элементы от высыхания и дать им возможность достигнуть заданной прочности.

При твердении бетона всегда изменяется его объем. Твердея, бетон дает усадку, которая в поверхностных зонах происходит быстрее, чем внутри, поэтому при недостаточной влажности бетона в период твердения на его поверхности появляются мелкие усадочные трещины. Кроме того, трещинообразование возможно в результате неравномерного разогрева массивного бетона вследствие тепловыделения при схватывании и твердении цемента. Трещины снижают качество, прочность и долговечность бетона.

Рост прочности бетона в значительной степени зависит от температуры, при которой происходит твердение. Твердение бетона при температуре ниже нормальной замедляется, а при температуре ниже 0°С практически прекращается; наоборот, при повышенной температуре и достаточной влажности процесс твердения ускоряется.

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 изменений температуры.

Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона обеспечивают путем предохранения его от вредного воздействия ветра и прямых солнечных лучей и систематической поливкой. Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают влагоемким покрытием (мешковиной, слоем песка, опилок и др.). В зависимости от климатических условий частота поливки влагоемкого покрытия 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 70% проектной прочности.

Для ускорения твердения бетона применяют добавки-ускорители, вводимые при приготовлении бетонной смеси. Оптимальное содержание добавок-ускорителей устанавливается экспериментальным путем строительной лабораторией.

Для ускорения набора прочности бетоном применяют быстротвердеющие (БТЦ) и особо быстротвердеющие (ОБТЦ) цементы. Быстрее других достигает марочной прочности (за три дня) бетон на глиноземистом цементе, однако последний нельзя использовать при температуре окружающей среды во время твердения выше 30 - 35^оС.

В производстве сборного железобетона широко применяют для ускорения твердения тепловую обработку бетона паром или электрическим током. Введение в бетонную смесь добавок-ускорителей твердения сокращает продолжительность тепловой обработки.

Сроки и правила разборки.

Сцепление бетона с опалубкой с течением времени увеличивается, поэтому опалубку необходимо снимать, как только бетон приобретет необходимую прочность. Распалубливание боковых поверхностей бетонных конструкций допускается после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность их углов и кромок, что соблюдается при прочности бетона не менее 0,25 МПа, достигаемой через 1...6 дней в зависимости от марки бетона, качества цемента и температурного режима твердения бетона.

Для распалубки действуют следующие правила.

Необходимо соблюдать сроки распалубки.

Необходимо соблюдать предписания по предотвращению несчастных случаев, например долгое пребывание под конструкцией во время снятия опалубки запрещено, при работах по распалубке необходимо надевать защитный шлем.

Стены, колонны и консоли распалубливаются в первую очередь. Только после этого опалубка снимается с таких элементов, как балки, перемычки и перекрытия.

Для того чтобы избежать прогибов и трещин на свежераспалубленных перекрытиях, при пролетах между стойками свыше 3 м необходимо устанавливать вспомогательные стойки. Для плит и балок пролетом до 8 м достаточно поставить одну вспомогательную стойку посередине пролета.

В многоэтажных зданиях вспомогательные стойки должны располагаться по возможности одна над другой и оставаться так долго, пока бетон не наберет достаточную прочность.

В опалубках перекрытий сначала необходимо понизить несущую конструкцию опалубки и ее разобрать. Этот процесс упрощается с помощью стоек с понижающимися оголовками. Резкое отбивание несущей конструкции и «одежды» опалубки запрещается. Для освобождения опалубочных плит большой площади имеются механические приспособления, например резьбовые болты, укрепленные на одежде опалубки. При вращении болтов «одежда» опалубки отходит от поверхности бетона и облегчает снятие опалубки. Снятые части опалубки освобождаются от гвоздей и удаляются с сооружения.

Способы разборки опалубки простейших конструкций. Приемы разборки опалубки.

Раскружаливание арок и обыкновенных сводов начинают от замка и ведут симметрично в обе стороны по направлению к пятам; при этом средняя часть арки или свода, вступая в работу, передает нагрузку на нижележащие части, еще поддерживаемые лесами. Обратный порядок раскружаливания арок и сводов может вызвать образование трещин, так как боковые части конструкций, оседая под действием собственного веса, могут оторваться от средней части, оседанию которой еще препятствуют поддерживающие ее леса.

Ступенчатые фундаменты. Опалубку ступенчатого фундамента разбирают в следующем порядке.

Демонтируют кондукторы анкерных болтов или извлекают гнездообразователи. Выбирают клинья, соединяющие схватки между собой. Снимают пружинные скобы, соединяющие короба нижнего и верхнего ярусов опалубки подколенника. Затем снимают навесные рабочие площадки и стремянки. Снимают клиновые зажины крепления стяжек. Разбирают короб верхнего яруса опалубки подколонника на отдельные панели; когда это затруднено из-за защемления в бетоне отдельных щитов или концов стяжек, опалубку разбирают по элементам.

Верхние щиты и доборы снимают по направлению от внешних углов к внутренним. После разборки верхних ярусов опалубки снимают остальные схватки, щиты и доборы наружных плоскостей.

Колонны. Демонтаж опалубки колони в основном ведут снизу, так как оголовники защемляются в бетоне. В этом случае выбивают деревянные клинья внизу, снимают хомуты, а затем монтажные уголки и щиты опалубки нижнего короба. Если щиты оголовника легко отделяются от бетона, целесообразно распалубку колонн начинать сверху.

7. Производство работ в зимних условиях

Понятие о зимних методах бетонирования.

На процесс набора прочности существенно влияют условия твердения. Если бетон до замерзания набирает 30-50% прочности, то дальнейшее воздействие низких температур не влияет на его физико-механические характеристики.

Методы зимнего бетонирования:

- метод термоса - бетонную смесь температурой 20-80^о С укладывают в утепленную опалубку, а открытые поверхности защищают от охлаждения;

- бетонирование с предварительным электропрогревом смеси - разогрев бетона осуществляют с помощью специальных электродов погружаемых в бетонную смесь;

- электропрогрев бетонной смеси в конструкциях - основан на использовании выделяемой теплоты при прохождении через бетон электрического тока;

- бетонирование в термоактивной опалубке - многослойные щиты, которые оснащены нагревательными элементами и утеплены;

- обогрев бетона инфракрасными лучами.

Приготовление бетонной смеси в зимних условиях. Необходимость подогрева заполнителя и воды. Применение противоморозных добавок.

Температура составляющих бетонной смеси в момент загрузки в бетоносмеситель должна быть такой, чтобы обеспечить заданную температуру бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя. Поэтому при приготовлении бетонной смеси зимой применяют подогретую воду, оттаянные или подогретые заполнители. Сухие заполнители, не содержащие наледи на зернах и смерзшихся комьев, могут загружаться в смеситель в неотогретом состоянии, если это допускает тепловой баланс бетонной смеси. Цемент и тонкомолотые добавки вводят без подогрева.

Бетонная смесь должна иметь некоторый запас тепла, который расходуется от момента укладки до начала обогрева в конструкции, а при методе термоса -- в течение всего периода выдерживания бетона.

Температуру подогрева воды и заполнителей при загрузке их в бетоносмеситель и температуру готовой бетонной смеси при выходе ее из бетоносмесителя устанавливают расчетом с учетом потерь тепла.

Воду нагревают паровыми регистрами или пуская острый пар непосредственно в бак с водой.

На крупных бетоносмесительных установках заполнители нагревают по двухступенчатой схеме: на складе песок и щебень размораживают, а затем в бункерах подогревают до заданной температуры. На построечных установках нагрев осуществляют паровыми регистрами, устанавливаемыми в бункерах, либо во вращающихся барабанах теплоносителем -- дымовым газом.

При применении подогретой воды соблюдают следующую очередность загрузки материалов в бетоносмеситель: одновременно с началом подачи воды загружают щебень или гравий, а после заливки половины требуемого количества воды и нескольких оборотов барабана (чаши) -- песок и цемент.

Приготовляя бетонную смесь в зимних условиях, соблюдают следующие требования:

- при выдерживании бетона способом термоса, электропрогревом и другими способами, обеспечивающими сохранение положительной температуры в твердом бетоне, бетонную смесь готовят на подогретой воде, на оттаявших, а в случае необходимости на подогретых заполнителях, причем сухой щебень, гравий, не содержащие наледи на зернах, при наружной температуре выше минус 5°С могут загружаться в бетоносмеситель в неотогретом состоянии, если это допускает тепловой баланс бетонной смеси;

- при выдерживании бетона с противоморозными добавками, твердеющего на морозе и имеющего отрицательную температуру, бетонную смесь можно приготовлять на холодных, но без смерзшихся комьев и не содержащих наледи и снега щебне или гравии и песке в оттаявшем состоянии. Состав бетонной смеси, предназначенной для электроразогрева, подбирают с учетом испарения воды и потери подвижности смеси при разогреве.

Сущность технологии противоморозных добавок заключается в том, что растворы солей, введенные в бетонную смесь при ее приготовлении, в процессе выдерживания уложенного в конструкцию бетона, имеющего положительную начальную температуру, значительно продлевают состояние жидкой фазы, обеспечивая тем самым протекание реакции гидратации даже в условиях отрицательных температур. К числу используемых солей относятся нитрит натрия, нитрит кальция, поташ, хлористый натрий и др.

Область применения данной технологии -- бетоны в конструкциях, армированных нерасчетной арматурой с защитным слоем бетона не менее 50 мм. Количество противоморозных добавок определяют в процентном отношении к массе цемента. Подбор состава бетона с требуемыми добавками осуществляют с учетом типа и условий эксплуатации монолитной конструкции, температуры наружного воздуха. Количество вносимых добавок увеличивается при возрастании значения отрицательной температуры относительно расчетной.

Подготовка оснований в зимних условиях.

Состояние оснований, на которые укладывают бетонную смесь, а также метод укладки должны исключать возможность деформации основания из пучинистых грунтов и замерзания бетона в месте контакта с основанием.

Пучинистые грунты до начала укладки бетонной смеси в фундамент отогревают в местных тепляках из брезента, полиэтилена, фанеры до положительной температуры на глубину не менее 50 см и защищают от промерзания. Отогревают пучинистое основание электрическими нагревателями или воздухоподогревателями; горизонтальными и вертикальными электродами; приборами с колпаками, отражающими тепло на основание.

При производстве бетонных работ с выдерживанием бетона способом термоса или при сочетании этого способа с предварительным электроразогревом бетонной смеси слой старого бетона в месте контакта с бетонируемой конструкцией до укладки теплой бетонной смеси отогревают на глубину, определяемую проектом производства работ (примерно 30 см), и предохраняют от замерзания до приобретения вновь уложенным бетоном требуемой прочности.

Электропрогрев и паропрогрев бетона.

Электропрогрев основан на использовании выделяемой теплоты при прохождении через него электрического тока. В зависимости от расположения электродов прогрев подразделяют на сквозной (электроды располагаются по всему сечению) и периферийный (по наружной поверхности). Во избежание отложения солей применяют только переменный ток.

Сквозной прогрев осуществляют с помощью стержневых электродов из арматурной стали диаметром 6 мм с заостренным концом, ее вставляют в отверстия в опалубке и резким движением вколачивают в противоположный щит опалубки. Электроды и арматура не касаются.

Периферийный прогрев осуществляют с помощью полосовых (полосовая сталь толщиной 3-5 мм) и нашивных (круглая арматура или металлические пластины толщ. 2-3 мм) электродов. Электроды должны контактируют с бетоном, но не с арматурой. При прогреве массивных конструкций используют металлические щиты (для изоляции между ними деревянные брусья) и арматуру. Используют 3-х фазный ток.

Если конструкция длинномерная, то используют струнные электроды (из гладкой арматуры 4-6 мм.), располагаемые в центральной части конструкции.

Паропрогрев заключается в создании с помощью пара благоприятных тепловлажностных условий, значительно ускоряющих твердение бетона.

Предельные температуры паропрогрева: 70 °С -- для бетона на БТЦ, 80 °С -- на портландцементах, 90 °С -- на шлакопортландцементах. Предельная интенсивность прогрева и остывания бетона такая же, как и при электропрогреве.

При паропрогреве температурой 60...70^о С можно получить через 24...48 ч такую же прочность бетона, какую при твердении бетона на воздухе с температурой 15°С можно достичь только через 10...15 дней. Паропрогрев бетона осуществляют насыщенным паром низкого давления. При наличии пара высокого давления он должен быть предварительно пропущен через понижающий редуктор.

Прогрев бетона выполняют равномерно, для чего паровые рубашки вертикальных конструкций (колонн и др.) разделяют на отсеки высотой не более 3...4 м, причем пар подают снизу в каждый отсек самостоятельно. Ввод пара в паровые рубашки горизонтальных конструкций -- балок и прогонов -- необходимо осуществлять, не реже чем через 1,5...2 м по их длине, а плит -- не менее чем один ввод на каждые 3...4 м² поверхности.