Архивы рубрики ‘ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА’
Транспортирование сборных конструкций
В зависимости от вида транспортирования и размещения конструкций на строительной площадке существуют два способа монтажа:
♦ с транспортных средств;
♦ с приобъектного склада, расположенного в зоне действия монтажного крана.
При монтаже конструкций с транспортных средств сокращаются затраты на
погрузочно-разгрузочные операции и содержание складов, но при этом необходимо организовать работу монтажных машин, транспорта и завода-изготовите — ля конструкций в соответствии со специально разрабатываемой транспортномонтажной картой.
Для разработки транспортно-монтажной карты назначается очередность монтажа всех конструкций (для каждой из них указывается монтажный номер); в зависимости от грузоподъемности и размеров кузова или прицепа автомобиля определяются отправные транспортные единицы (комплекты); на основании производственных данных или ЕН и Р рассчитываются продолжительность и время монтажа. Пример одного из вариантов транспортно-монтажной карты представлен в табл. 10.1. Транспортно-монтажная карта имеется у завода-поставщи — ка, транспортной организации и монтажников.
Таблица 10.1 Транспортно-монтажная карта
|
Размещение элементов на транспортных средствах должно обеспечивать предусмотренную проектом последовательность монтажа для разгрузки каждого элемента без нарушения устойчивости остальных.
Наиболее экономичная доставка строительных конструкций без их повреждения возможна при использовании специализированных транспортных средств (полуприцепы-платформы, фермовозы, панелевозы, опоровозы, блоковозы), которые состоят из тяговой машины и прицепа, полуприцепа или прицепа-роспуска.
Конструкции устанавливаются на подкладки и прокладки прямоугольного сечения толщиной не менее 25 мм и не менее высоты петель и других выступающих частей. При многоярусной погрузке однотипных конструкций подкладки и прокладки должны располагаться по одной вертикали. Во избежание повреждения сборных железобетонных элементов при транспортировании их укладка производится на две опоры. Применять промежуточные прокладки не допускается.
Сборные железобетонные конструкции транспортируются:
♦ колонны и сваи — в горизонтальном положении, двухветвевые колонны должны опираться на обе ветви;
♦ фермы и балки — в положении «на ребро»;
♦ однопролетные балки и ригели — в рабочем положении (т. е. плоскостью, наиболее насыщенной арматурой, — вниз);
♦ стеновые панели, перегородки и другие крупноразмерные элементы, не рассчитанные на работу при изгибе, а также все элементы толщиной менее 20 см — в вертикальном положении;
♦ плиты лестничных маршей — горизонтально.
Прочность бетона перевозимых конструкций должна составлять не менее 70% проектной.
При перевозке стальных конструкций необходимо применять приспособления, исключающие образование остаточных деформаций и смятие стали.
МОНТАЖ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
Монтаж строительных конструкций — основной комплексно-механизированный производственный процесс сборки зданий и сооружений из элементов и конструктивных узлов заводского изготовления. Монтажные работы — комплекс взаимосвязанных механизированных процессов, операций и приемов, конечным результатом которых являются смонтированные здания, сооружения или технологические конструкции. Монтаж конструкций происходит в сжатые сроки за счет применения оптимального количества наиболее совершенных механизмов, укрупнения конструкций в блоки.
В зависимости от принятой последовательности установки элементов каркаса здания различают раздельный, комплексный и смешанный методы монтажа.
При раздельном (дифференцированном) методе монтажа за каждую проходку краном устанавливают конструкции определенного вида. Например, при монтаже одноэтажных промышленных зданий за первую проходку монтируют колонны, затем, после их выверки и закрепления, — подкрановые балки и подстропильные фермы со связями, за третью — фермы и плиты покрытия. При монтаже многоэтажных зданий вначале монтируют колонны одного яруса, затем ригели, балки, далее плиты перекрытия или покрытия.
Преимущества такого метода — возможность применения кранов различных типов для разноименных элементов, более полное использование механизмов и приспособлений, повышение производительности труда монтажников за счет специализации выполняемых работ, улучшение условий поставок материалов. Недостатки метода — большая площадь монтажных работ, большое число проходок крана, задержки сдачи законченных участков здания.
Комплексный (совмещенный, сосредоточенный) метод обеспечивает монтаж всех конструкций в пределах каждой монтажной ячейки за одну проходку крана. Преимущества такого метода — возможность совместно с монтажом вести работы по навеске стеновых ограждений, устройству кровли и монтажу технологического оборудования; недостатки — частая смена монтажной оснастки и монтаж элементов и конструкций различной массы одним краном.
Комбинированный (смешанный) метод отличается тем, что часть конструкций монтируют раздельно (например, колонны и ригеля), а часть — комплексно (элементы покрытия или перекрытий, наружные стены и др.).
По направлению различают методы продольного (вдоль пролета здания) и поперечного (поперек пролета) монтажа зданий.
Для лучшей организации монтажа конструкций зданий и последующих строительных работ, создания безопасных условий труда здание в плане условно разделяют на захватки и участки. Это разделение рекомендуется производить учитывая равенство объемов работ и расположение температурных швов. По вертикали здание делится на ярусы высотой в один или несколько этажей в зависимости от конструкции колонн. Например, если колонна по высоте — на два этажа, значит и ярус составляет два этажа.
Требования безопасности труда при производстве бетонных работ
Требования безопасности труда при производстве опалубочных работ. При выполнении работ по установке и разборке опалубки на строительной площадке следует руководствоваться следующим:
♦ опалубки должны осматриваться, монтироваться и демонтироваться опытными работниками по этим видам работ и под контролем производителя работ (прораба, мастера, бригадира);
♦ должна быть обеспечена надежность поддерживающих элементов, настилов, трапов, стремянок и ограждений, а также устойчивость монтажных элементов в процессе их сборки и монтажа. Все регулируемые элементы жестко закрепляются. Механические, гидравлические, пневматические подъемные устройства для перемещения опалубки должны быть снабжены автоматическими удерживающими приспособлениями, срабатывающими при отказе подъемного устройства;
♦ не допускается размещение на опалубке оборудования и материалов, не предусмотренных проектом производства работ, а также пребывание людей, непосредственно не участвующих в производстве работ по устройству опалубки. Рабочие места должны быть хорошо освещены (освещенность — не менее 25 лк). Для освещения необходимо применять ток пониженного напряжения (42 В);
♦ должно быть исключено одновременное производство работ на двух и более ярусах по одной вертикали без соответствующих защитных устройств (настилов, козырьков, навесов и т. п.);
♦ при работе на высоте более 1,3 м (если невозможно устроить ограждения) рабочие должны быть обеспечены предохранительными поясами с карабинами с указанием мест их надежного закрепления;
♦ настилы лесов, подмостей и стремянок, расположенные выше 1,3 м от уровня земли или перекрытия, должны иметь ограждения высотой не менее 1 м;
♦ высота проходов на лесах должна быть не менее 1,8 м. Установленная опалубка перекрытий должна иметь ограждение по всему периметру.
Устанавливать кранами крупнопанельные щиты, опалубочные и арматурноопалубочные блоки и панели, собранные из инвентарных щитов, разрешается лишь в том случае, если эти элементы составляют жесткую систему. Освобождать установленный элемент от крюка подъемного механизма разрешается после его закрепления постоянными или временными связями (согласно проекту) и проверки надежности закрепления.
При устройстве элементов опалубки в несколько ярусов каждый последующий ярус следует устанавливать только после закрепления нижнего яруса.
Приготовление и нанесение смазок на поверхности опалубки необходимо выполнять с обязательным соблюдением всех требований санитарии и техники безопасности.
Разборка опалубки производится только после достижения бетоном заданной прочности с разрешения производителя работ, а особо ответственных конструкций (по перечню, установленному проектом) — с разрешения главного инженера.
Распалубку конструкций необходимо производить в последовательности, предусмотренной проектом производства работ. При разборке опалубки следует применять меры против случайного падения элементов опалубки, обрушения поддерживающих лесов или конструкций.
Разборку лесов нужно начинать с верхних ярусов. Во время грозы и при ветре силой более 6 баллов работу с лесов, а также их монтаж и демонтаж следует прекращать.
Требования безопасности труда при производстве арматурных работ. Заготовка и обработка арматуры должны выполняться в специально предназначенных для этого и соответственно оборудованных местах.
При выполнении работ по заготовке арматуры необходимо:
♦ ограждать места, предназначенные для разматывания бухт (мотков) и выправления арматуры;
♦ складывать заготовленную арматуру в специально отведенные для этого места;
♦ закрывать щитами торцевые части стержней арматуры в местах общих проходов, имеющих ширину менее 1 м;
♦ при резке станками стержней арматуры на отрезки длиной менее 0,3 м применять приспособления, предупреждающие их разлет;
♦ ограждать рабочее место при обработке стержней арматуры, выступающих за габариты верстака, а у двусторонних верстаков, кроме этого, разделять верстак посередине продольной металлической предохранительной сеткой высотой не менее 1 м.
При установке арматуры вертикальных конструкций (колонн, стен и др.) необходимо через каждые 2 м по высоте устраивать подмости с ограждением высотой не менее 0,8 м.
Передвижение по горизонтально уложенным арматурным сеткам разрешается только по специальным ходовым доскам, установленным на козелки.
При выполнении работ по натяжению арматуры необходимо:
♦ устанавливать в местах прохода работающих защитные ограждения высотой не менее 1,8 м;
♦ оборудовать устройства для натяжения арматуры сигнализацией, приводимой в действие при включении привода натяжного устройства;
♦ не допускать пребывания людей на расстоянии ближе 1 м от арматурных стержней, нагреваемых электротоком.
При производстве арматурных работ запрещается:
♦ находиться на не закрепленных окончательно арматурных конструкциях (каркасах, блоках);
♦ производить какие-либо работы, стоя на арматурных хомутах или на стержнях конструкции, и перемещаться по ним.
Требования безопасности труда при приготовлении и транспортировании бетонной смеси. При приготовлении модифицированных бетонных смесей на приобъектных бетоносмесительных узлах следует иметь в виду:
♦ к работам по приготовлению модифицированных бетонных смесей должны допускаться рабочие, которые изучили оборудование и прошли инструктаж по технике безопасности;
♦ химические добавки являются веществами умеренно опасными, в связи с чем рабочие, которые заняты приготовлением растворов добавок, во избежание ожогов кожи и повреждения глаз, должны пользоваться индивидуальными средствами защиты (резиновые перчатки, защитные очки, респираторы);
♦ продукты высыхания химических добавок могут образовать взрывоопасную смесь, поэтому места их проливов в помещении, тара и лабораторная посуда должны промываться водой.
При применении пара для подогрева инертных материалов, находящихся в бункерах или других емкостях, следует принять меры против проникновения пара в рабочие помещения. Паропровод следует периодически проверять на герметичность и целостность теплоизоляции. Вентили паропроводов следует располагать в местах с удобными подходами к ним.
Спуск рабочих в камеры, обогреваемые паром, допускается после отключения подачи пара, а также охлаждения камеры и находящихся в ней материалов и изделий до 40 °С.
При доставке бетонной смеси автомобильным транспортом необходимо руководствоваться следующим:
♦ в местах разгрузки автобетоносмесителей, автобетоновозов и автосамосвалов у бетонораздаточных механизмов или пакета бадей устанавливаются наземные ограничители;
♦ эстакады для подачи бетонной смеси автосамосвалами необходимо оборудовать отбойными брусьями. Между отбойным брусом и ограждением должны быть предусмотрены проходы шириной не менее 0,6 м. На тупиковых эстакадах следует установить поперечные отбойные брусья.
При подъезде технологических транспортных средств (автобетоносмесителя, бетоновоза) рабочий-бетонщик, принимающий бетонную смесь, должен находиться в поле зрения водителя машины. Очистку лотка или загрузочного отверстия автобетоносмесителя от остатков бетонной смеси производят только при неподвижном смесительном барабане.
При выгрузке бетонной смеси из кузова автобетоновоза рабочий-бетонщик, принимающий бетонную смесь, должен находиться в зоне, где исключается возможность его травмирования при внезапном опрокидывании автобетоновоза.
Очистку кузова бетоновоза от остатков бетонной смеси производят на пункте мойки технологических машин на заводе товарного бетона. Очистка кузова автобетоновоза в условиях строительной площадки запрещается.
Очистку поднятых кузовов автомобилей-самосвалов после разгрузки бетонной смеси следует производить скребками или лопатами с удлиненной рукоятью. Рабочие, проводящие очистку, не должны становиться на колеса или находиться в кузове транспортного средства. Нельзя ударять кувалдой по кузову с целью очистки кузова от прилипшей бетонной смеси.
Бетонные работы ведутся на открытых строительных площадках, порой при неблагоприятных условиях. Для устранения загрязнения воздушной среды токсическими веществами необходимо на автобетоновозах установить нейтрализаторы выхлопных газов.
Требования безопасности труда при укладке и выдерживании бетонной смеси. Увлажнение бетонных поверхностей способствует снижению запыленности воздуха на рабочих местах.
При укладке бетонной смеси стреловыми и башенными кранами рабочему-бетонщи — ку запрещается:
♦ работать с неисправным механизмом открывания затвора бадьи;
♦ работать с бадьей, не прошедшей испытание на надежность;
♦ производить подъем бадьи, не убедившись в надежности строповки;
♦ находиться в опасной зоне возможного падения бадьи;
♦ работать с бадьей на высоте без подмостей с надежными ограждениями;
♦ раскачивать подвешенную бадью;
♦ производить очистку и смазку бадьи в подвешенном состоянии.
Перед подъемом бадьи с бетонной смесью проверяют наличие предохранительного устройства, исключающего самораскрывание затвора при его случайном ударе об опалубку.
Перемещение загруженных бетонной смесыо или порожних бадьи или бункера разрешается только при закрытом затворе.
Подачу бадьи к месту укладки бетонной смеси следует осуществлять таким образом, чтобы расстояние между ней и выступающими частями конструкций и — оборудования было по горизонтали не менее 1 м и по вертикали — 0,5 м. При укладке бетона из бадей или бункера расстояние между нижней кромкой бадьи или бункера и ранее уложенным бетоном или поверхностью, на которую укладывается бетон, должно быть не более 1 м, если иные расстояния не предусмот рены проектом производства работ.
Открывать затвор бадьи можно лишь после того, как бадья займет наиболее благоприятное для данных условий выгрузки положение.
Рабочие, укладывающие бетонную смесь на поверхности, имеющей уклон более 20°, должны пользоваться предохранительными поясами.
При монтаже и перестановке хоботов и виброхоботов участок работ должен быть огражден. Перед монтажом хоботов и виброхоботов следует убедиться в прочности и исправности звеньев и их креплений.
Перед началом укладки бетонной смеси виброхоботом проверяется исправность и надежность закрепления всех звеньев виброхобота между собой и к страховочному канату.
Для безопасного ведения работ при укладке бетонной смеси бетононасосами рабочий-бетонщик должен знать:
♦ принципиальное устройство бетононасоса;
♦ характеристики бетонных смесей, перекачиваемых по бетонопроводу;
♦ значение сигналов, подаваемых оператору бетононасоса, для маневрирования стрелой автобетононасоса или автономной распределительной стрелой-манипулятором.
Работающий бетононасос должен быть заземлен. Перед пуском бетононасос должен быть опробован под давлением воздуха и воды.
При применении автобетононасосов следует соблюдать все указания и инструкции по эксплуатации бетононасосных установок. При этом, учитывая ограниченную сбалансированность и устойчивость этой машины в рабочем состоянии (с развернутой манипуляционной стрелой), необходимо руководствоваться следующим:
♦ автобетононасос устанавливается на горизонтальной площадке. Его устойчивость в рабочем состоянии обеспечивается выдвижением до отказа выносных опор (аутригеров), которые разгружают колеса и рессоры базового автомобиля и уменьшают опрокидывающий момент. При наличии слабого грунта под выдвижные опоры укладывают прокладки. Эксплуатация автобетононасоса не разрешается, пока он не устанорлен на выносные опоры;
♦ при установке автобетононасоса у кромки котлована минимально допустимое расстояние по горизонтали от подошвы откоса котлована до ближайших опор машины (при фронтальной установке автобетононасоса до точки опоры переднего колеса автомобиля, при боковой установке — до выдвижной опоры) должно быть не менее глубины откоса плюс 1 м (при насыпных и гравийных грунтах);
♦ скорость поворота стрелы не должна превышать 0,5 об/мин. При этом радиус поворота стрелы является опасной зоной;
♦ передвижение автобетононасоса с позиции на позицию на объекте допускается только при стреле, установленной в транспортном положении.
При выгрузке бетонной смеси из автобетоносмесителя в приемный бункер бетононасоса запрещается производить очистку решетки приемного бункера бетононасоса при вращении перемешивающего устройства.
Монтаж, демонтаж и ремонт бетоноводов, удаление из них задержавшегося бетона (пробок) допускается только после снижения давления до атмосферного.
Во время прочистки (испытания, продувки) бетоноводов сжатым воздухом работники, не занятые непосредственно выполнением этих операций, должны быть удалены от бетоновода на расстояние не менее 10 м.
Запрещается:
♦ включать и выключать бетононасос в отсутствие оператора бетононасоса;
♦ открывать защитную решетку загрузочного бункера при работающем двигателе и не снятом давлении в гидросистеме и гидроаккумуляторе. Проталкивать бетонную смесь через решетку приемного бункера бетононасоса при закупорке горловины приемного бункера во время работы бетононасоса;
♦ находиться под стрелой автобетононасоса;
♦ отклонять гибкий шланг бетонопровода бетононасоса более чем на допустимые расстояния (как правило, до 1,5 м).
При работе с пневмонагнетателем, ресивером и гасителем должны соблюдаться правила техники безопасности, обязательные при применении оборудования, работающего под давлением.
Запрещается эксплуатировать пневмонагнетатель без звуковой или све, товой сигнализации между установкой и местом приема смеси в конструкцию.
Нельзя допускать отсоединения гасителя и бетонопровода в процессе подачи бетонной смеси до полного освобождения нагнетателя и бетонопровода от сжатого воздуха.
При укладке бетонной смеси ленточными бетоноукладчиками запрещается:
♦ включать и выключать бетоноукладчик в отсутствие оператора;
♦ стоять под стрелой бетоноукладчика.
При уплотнении бетонных смесей глубинными, площадочными вибраторами и специальными виброрейками рабочему-бетонщику запрещается:
♦ работать с неисправным вибрационным оборудованием;
♦ самостоятельно, в отсутствие дежурного электрика, подключать вибрационное оборудование к распределительным электрощитам;
♦ работать с виброоборудованием без вибрационной защиты.
При работе с электромеханическими вибраторами запрещается:
♦ начинать работу, не убедившись в исправности вибратора, наличии надлежащего заземления, а также при неисправном натянутом или скрученном выводном кабеле;
♦ перемещать вибратор за токоведущий кабель;
♦ оставлять вибратор, подключенный к сети, без надзора при перерывах в работе и при переходе с одного места на другое, а также устранять неисправности вибратора при включенном электродвигателе;
♦ работать без резиновых перчаток и сапог.
При работе с пневмовибраторами запрещается:
♦ начинать работу, не убедившись в надежности крепления воздухопроводящего рукава, а также при неисправном, натянутом или скрученном воздухоподводящем рукаве;
♦ производить ремонт и очистку включенного вибратора.
Длительное воздействие вибрационного инструмента может стать причиной возникновения вибрационной болезни. Чтобы предупредить ее возникновение, необходимо применять машины с параметрами вибрации в пределах санитарных норм; правильно пользоваться пневматическим инструментом, следить за его исправностью и своевременно ремонтировать; вводить в бетонную смесь пластифицирующие добавки.
Вибрация оказывает сильное воздействие на утомленный организм, поэтому необходимо равномерно распределить физическую нагрузку в течение рабочего дня. Продолжительность работы виброинструментом не должна превышать двух третей рабочей смены. При этом непрерывное воздействие вибрации на рабочего, включая микропаузы, должно быть не более 15—20 мин. Помимо обеденного перерыва, который должен быть не менее 40 мин, рабочие должны иметь два регламентированных перерыва: первый — 20 мин через 1—2 часа после начала смены и второй — 30 мин через 2 часа после обеденного перерыва.
Обязательны осмотры рабочих врачами-специалистами (невропатологом, отоларингологом): предварительные — при поступлении на работу и периодические — один раз в год. Лица, страдающие сердечно-сосудистыми заболеваниями (стенокардией, гипертонической болезнью), язвенной болезнью и хроническими болезнями женской половой сферы, к работе, связанной с вибрацией, не допускаются. Запрещается она также рабочим моложе 18 лет.
При электропрогреве бетона зона электропрогрева ограждается в соответствии с техническими требованиями, обозначается знаками безопасности и сигнальными лампами в темное время суток или в условиях плохой видимости. Сигнальные лампы должны подключаться так, чтобы при их перегорании отключалась подача напряжения.
Монтаж и присоединение электрооборудования к питающей сети должны выполнять только назначенные электромонтеры, имеющие квалификационную группу по технике безопасности не ниже 111. Зона электропрогрева бетона должна находиться под их круглосуточным наблюдением.
Выполнение каких-либо других работ на этих участках не разрешается.
В зоне электропрогрева необходимо применять изолированные гибкие кабели или провода в защитном шланге. Не допускается прокладывать провода непосредственно по грунту или по слою опилок, а также провода с нарушенной изоляцией.
Открытая (незабетонированная) арматура железобетонных конструкций, связанная с участком, находящимся под электропрогревом, подлежит заземлению (занулению).
Вопросы для самопроверки
1. Каковы основные требования к опалубке?
2. Какие типы опалубок вы знаете?
3. Что вы знаете о назначении и характеристиках арматуры?
4. Какие применяются средства для транспортирования бетонной смеси от бетонного завода до строительной площадки?
5. Как и какими средствами производится подача бетонной смеси к месту укладки и распределения ее в бетонируемой конструкции?
6. Как распределяют бетонную смесь в бетонируемой конструкции?
7. Как уплотняют бетонную смесь?
8. Как производится уход за бетоном после укладки и уплотнения бетонной смеси?
9. Когда и как производится снятие опалубки?
10. Что проверяется при приемке законченных бетонных и железобетонных конструкций или частей сооружений?
Тест
1. Бетонные и железобетонные конструкции с ненапрягаемой и напрягаемой арматурой, возводимые непосредственно на строительной площадке, бывают:
а) монолитные;
б) сборные;
в) сборно-монолитные;
г) площадочные.
2. Как называется форма для укладки бетонной смеси, которая обеспечивает заданные проектом конфигурацию, размеры и качество лицевых поверхностей бетонируемой конструкции?
а) стакан;
б) посуда;
в) опалубка;
г) арматурное изделие.
3. Стальные элементы, заанкеренные в бетоне и предназначенные для соединения сборных железобетонных конструкций между собой или с другими конструкциями зданий и сооружений, представляют собой:
а) сетки;
б) каркасы;
в) закладные детали;
г) арматурные изделия.
4. Надо перед укладкой бетонной смеси удалять металлическими щетками поверхностную цементную пленку с ранее уложенного бетона?
а) не требуется, так как млжет нарушиться целостность затвердевшего слоя бетона;
б) нет, нужно только очистить поверхность бетона от мусора и пыли;
в) да;
г) да, с вырубкой бетона до арматуры.
5. Добавлять воду на месте укладки бетонной смеси для восстановления или увеличения ее подвижности:
а) можно;
б) можно, но тщательно перемешивая смесь;
в) можно, но не более указанного в сопроводительных документах;
г) запрещается.
6. Верхний уровень уложенной бетонной смеси должен быть:
а) на 10—20 мм выше верха щитов опалубки;
б) на уровне верха щитов опалубки;
в) на 50—70 мм ниже верха щитов опалубки;
г) не регламентируется.
7. При уплотнении бетонной смеси поверхностными вибраторами шаг их перестановки должен обеспечивать перекрытие площадкой вибратора границы уже провибри- рованного участка:
а) допускается разрыв 5-10 см;
б) перекрытие не требуется;
в) на 10 см:
г) не регламентируется.
8. При уплотнении бетонной смеси опирание вибраторов на арматуру и закладные изделия, тяжи и другие элементы крепления опалубки:
а) допускается;
б) не допускается;
в) допускается в соответствии с указаниями бригадира;
г) только на стальные элементы размерами более 20 мм.
9. Защищать уложенный бетон от попадания атмосферных осадков:
а) не требуется, так как осадки улучшают его качество;
б) да, в начальный период твердения бетона;
в) да, не менее месяца;
г) всегда, весь период эксплуатации.
10. При приеме законченной монолитной железобетонной конструкции отметка опорной поверхности может иметь:
а) плюсовой допуск (быть выше);
б) минусовой допуск (быть ниже);
в) плюс-минус (быть выше или ниже);
г) не регламентируется.
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
а |
в |
в |
в |
г |
в |
в |
б |
б |
б |
Контроль качества бетонных работ
Контроль за производством работ при приготовлении бетонных смесей. При приготовлении бетонных смесей следует контролировать:
♦ исправность технологического оборудования;
♦ соответствие применяемых составляющих бетонных смесей требованиям нормативных документов;
♦ соответствие добавок требованиям действующих нормативных документов и концентраций растворов добавок установленным показателям, точность дозирования составляющих;
♦ очередность загрузки составляющих бетонной смеси в бетоносмеситель;
♦ продолжительность перемешивания бетонной смеси;
♦ подвижность, расслаиваемость и воздухосодержание бетонной смеси;
♦ температуру бетонной смеси в зимних условиях;
♦ прочность бетона.
На тару для сухих смесей должны быть нанесены надписи:
♦ условное обозначение бетонной смеси;
♦ наименование или товарный знак изготовителя;
♦ знак соответствия (в случае когда бетонная смесь сертифицирована на соответствие требованиям стандарта);
♦ класс материалов, использованных для приготовления сухой смеси, цифровое значение удельной эффективной активности естественных радионуклидов;
♦ объем воды, необходимой для приготовления готовой смеси, л;
♦ вид и количество добавки, кг/л;
♦ наибольшая крупность заполнителя, мм;
♦ срок хранения, мес.;
♦ масса, кг;
♦ дата изготовления и упаковки.
Мешки с сухой смесью должны храниться в условиях, обеспечивающих сохранность упаковки и предохранение от увлажнения.
Гарантийный срок хранения сухих бетонных смесей, как правило, не более 3 мес. со дня их изготовления. По истечении срока хранения смесь должна быть проверена на соответствие требованиям действующего стандарта и только тогда использована по назначению.
Контроль за производством работ при доставке бетонных смесей. При доставке бетонных смесей контролируют удобоукладываемость бетонной смеси, в зимних условиях дополнительно — ее температуру.
Удобоукладываемость бетонной смеси определяют для каждой партии не реже одного раза в смену и не позже, чем через 20 мин после доставки ее к месту укладки. Пористость смесей с нормируемым вовлечением воздуха и их температуру (при необходимости) определяют не реже одного раза в смену, плотность в уплотненном состоянии и расслаиваемость (при необходимости) — не реже одного раза в сутки, а наибольшую крупность заполнителя — не реже одного раза в неделю.
Температуру транспортируемой бетонной смеси измеряют термометром, погружая его в смесь на глубину не менее 5 см.
Расслаиваемость бетонной смеси (водоотделение и раствороотделение) не должна превышать нормативной (табл. 9.12).
Таблица 9.12 Допуски по расслаивасмости бетонной смеси
|
Бетонные смеси на месте укладки принимают по объему. Объем бетонной смеси, установленный при погрузке, должен быть уменьшен на коэффициент уплотнения при ее транспортировании, устанавливаемый по согласованию изготовителя с потребителем (табл. 9.13).
Таблица 9.13 Усредненные значения коэффициентов уплотнения
|
Контроль за производством работ при укладке бетонных смесей, твердении бетона и приемке монолитных конструкций. При укладке бетонных смесей, твердении бетона и приемке монолитных конструкций необходимо контролировать соответствие заданным прочностным и другим параметрам.
Приемку бетона по качеству для монолитных конструкций производят по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и другим нормируемым показателям, установленным проектом, в соответствии с требованиями действующих нормативно-технических документов.
Прочность бетона определяется в лаборатории путем испытания образцов — кубов на сжатие. Контрольные образцы должны выдерживаться до испытаний в тех же условиях, что и бетонируемая конструкция.
Контроль прочности бетона в конструкциях может производиться неразрушающими методами или путем высверливания и испытания образцов-цилиндров (кернов).
Качество бетона без его разрушения контролируют механическими и физическими приборами. О прочности бетона при сжатии судят по величине следа (отпечатка), оставляемого бойком или шариком после удара о поверхность бетона, либо по величине упругого отскока ударника или молоточка. Точность испытаний составляет ±15—30%.
Ультразвуковые приборы дают возможность определить прочность бетона при сжатии (с погрешностью ±25%) по скорости распространения ультразвуковых волн (скорости импульсов) в теле бетона, а радиометрические приборы (примерно с такой же точностью) — по степени проникающей радиации. Радиоизотопную аппаратуру используют для определения объемной массы бетона в готовом сооружении. Этими же приборами может контролироваться толщина защитного слоя бетона и расположение арматуры.
Если бетон не удовлетворяет требованиям, предусмотренным проектом, мероприятия по исправлению ошибок разрабатывают совместно с проектной организацией.
Бетонирование в зимних условиях
Зимними условия бетонирования считаются при среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной суточной температуре ниже 0 °С. При замерзании вода не вступает в химическое взаимодействие с цементом, а без этого не может происходить твердение бетона. Кроме того, замерзая, вода увеличивается в объеме (до 9%), разрушая стенки пор, в которые она заключена, в результате чего нарушается структура бетона, а образующаяся на поверхности гравия или щебня ледяная пленка нарушает сцепление его с раствором и, следовательно, после оттаивания — монолитность бетона.
При зимнем бетонировании необходимо, чтобы бетон до замерзания набрал так называемую «критическую прочность», т. е. прочность, при которой замораживание бетона уже не может нарушить его структуру и повлиять на конечную прочность. Эта прочность должна быть достаточной для распалубливания бетона и выдерживания тех нагрузок, которые на него начнут действовать весной.
При производстве работ в зимнее время следует отдавать предпочтение бетонным смесям пониженной подвижности, так как это способствует ускорению твердения бетона в начальные сроки. Для сохранения требуемой подвижности бетонной смеси при снижении водоцементного отношения следует применять комплексные добавки на основе суперпластификаторов и ускорителей твердения.
Приготовление бетонной смеси следует осуществлять в обогреваемых бетоносмесительных установках, используя при этом подогретую воду и оттаявшие или подогретые заполнители. Температура подогрева должна обеспечивать получение бетонной смеси установленной температуры. При приготовлении бетонной смеси на портландцементе, шлакопортландцементе, пуццолановом портландцементе марок ниже М600 температура воды должна быть не более 70 °С, бетонной смеси при выходе из смесителя — не более 35 °С; на быстротвердеющем портландцементе и портландцементе марки М600 и выше — воды — не более 60 °С, смеси — не более 30 °С; на глиноземистом портландцементе — воды — не более 40 °С, смеси — не более 25 °С.
Допускается применение подогретых сухих заполнителей, не содержащих наледи на зернах и смерзшихся комьев. Продолжительность перемешивания бетонной смеси при этом должна быть увеличена не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.
Температура бетонной смеси с противоморозными добавками на выходе из бетоносмесителя назначается строительной лабораторией с учетом влияния добавок на сроки схватывания цемента.
Температура бетонной смеси после транспортирования не должна быть ниже расчетной.
Бетонирование при отрицательных температурах можно выполнять при возведении монолитных конструкций практически любого типа и любых размеров, применяя различные безобогревные методы выдерживания бетона (использование, тепла грунта, химических противоморозных добавок, метода термоса), тепловую обработку бетона (электропрогрев, обогрев бетона электричеством, паром или теплым воздухом) или их комбинации. Режим выдерживания бетона должен обеспечивать плавное снижение внутренних напряжений в твердеющем бетоне с целью исключения недопустимых деформаций. Выбор наиболее экономичных методов выдерживания бетона при зимнем бетонировании осуществляют в зависимости от вида конструкций и условий твердения бетона (табл. 9.9).
Таблица 9.9 Рекомендуемые методы выдерживания бетона при зимнем бетонировании ____________________ монолитных конструкций___________
|
Применение бетононасосов в зимних условиях должно быть по возможности ограничено, так как это связано с необходимостью загрузки в приемный бункер насоса смесей с температурой от 30 до 35 °С или смесей с противоморозными добавками, утепления приемного бункера, насосной группы, бетоновода и другими мероприятиями, значительно усложняющими процесс и повышающими его энергоемкость.
Укладку бетонной смеси следует производить после отогрева промороженного основания. Допускается укладка бетонной смеси на промерзшие непучи — нистые основания (из песчаных или супесчаных грунтов), уложенные и уплотненные в летнее время, или на старый бетон при предварительном разогреве бетонной смеси, выдерживании бетона в конструкции способом термоса или применении противоморозных добавок.
С основания ранее уложенного бетона, опалубки и арматуры перед бетонированием в зимних условиях должны быть удалены снег и наледь (желательно струей горячего воздуха под колпаком). Снимать наледь паром или горячей водой запрещается. Арматура должна быть очищена от отслоившейся ржавчины.
Бетонирование густоармированных конструкций с арматурой диаметром больше 24 мм, с жесткой арматурой из прокатных профилей или с крупными металлическими закладными частями (трубами, металлическими выпусками и другими устройствами) при температуре воздуха ниже — 10°С следует выполнять с предварительным отогревом металла до положительной температуры. При укладке предварительно разогретых бетонных смесей с температурой выше 45 °С это не делается. Необходимо обеспечить незамерзание бетонной смеси и ее местное вибрирование в арматурной и опалубочной зонах. Продолжительность вибрирования бетонной смеси при этом должна быть увеличена не менее чем на 25% по сравнению с летними условиями.
При производстве работ в зимних условиях укладка бетонной смеси послойно должна вестись такими темпами, чтобы продолжительность перекрытия слоев бетонной смеси при использовании цемента с началом схватывания не менее 1 ч 30 мин не превышала допустимой (табл. 9.10).
Таблица 9.10
Допустимая продолжительность укладки слоя бетонной смеси
|
Укладку бетонной смеси следует вести непрерывно, в случае возникновения внутрисменных перерывов в бетонировании свежую поверхность нужно обязательно утеплить, а при необходимости обогреть. Выпуски арматуры забетонированных конструкций должны быть укрыты или утеплены на высоту (длину) не менее чем 0,5 м.
После укладки бетона в конструкцию поверхность, незащищенную опалубкой, во избежание потери влаги или повышенного увлажнения за счет атмосферных осадков, следует по окончании бетонирования немедленно укрывать слоями паро — и гидроизоляционного материала (полиэтиленовая пленка, рубероид и др.) и слоем теплоизоляционного материала (опилки, шлак, минеральная вата, грунт и т. д.).
После вынужденной приостановки бетонные работы могут быть возобновлены по достижении ранее уложенным бетоном прочности не менее 2,5 МПа. При этом должны быть выполнены все работы, предусмотренные при подготовке оснований к бетонированию.
Выдерживание и термообработка бетона. Для конструкций с модулем поверхности (Мп) не более 6—8 следует применять наиболее простой и экономичный способ термоса. Сущность способа заключается в укладке бетонной смеси в утепленную опалубку и твердении ее до приобретения требуемой прочности в процессе медленного остывания. Количество теплоты бетонной смеси, полученное ею при приготовлении, и тепловыделение (экзотермия) при твердении цемента должны быть не меньше количества теплоты, которую бетон отдает в окружающую среду. Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания устанавливается расчетом, но должна быть не ниже 5 °С.
Послойное бетонирование массивных монолитных конструкций с выдерживанием по методу термоса следует вести так, чтобы температура бетона в уложенном слое до перекрытия его следующим не падала ниже предусмотренной расчетом. Уложенный бетон немедленно укрывается брезентом или пленкой из синтетических материалов и требуемым по расчету слоем теплоизоляции.
Прочность бетона без противоморозных добавок монолитных и сборно-монолитных конструкций к моменту замерзания должна быть не ниже нормативной (табл. 9.11).
Таблица 9.11 Прочность бетона без противоморозных добавок монолитных и сборно-монолитных конструкций к моменту замерзания
|
Окончание табл. 9.11
|
Для обеспечения условий твердения бетона при отрицательных температурах в бетонную смесь следует вводить противоморозные добавки — смесь солей, сильные электролиты: хлорид кальция, хлорид натрия, нитрит натрия, поташ, полиметаллический водный концентрат, сочетая их с добавками поверхностно-активных веществ (ПАВ). Такие добавки снижают температуру замерзания жидкой фазы и позволяют бетонам набирать необходимую прочность при температуре ниже О °С.
Укладка бетонной смеси с противоморозными добавками должна производиться с соблюдением следующих требований:
♦ при укладке на грунт под полы промышленных зданий, покрытия дорог и тому подобные основания бетонная смесь должна уплотняться так же, как и при укладке в летнее время;
♦ выравнивание основания перед укладкой бетонной смеси следует производить песком либо, шлаком;
♦ при бетонировании армированных конструкций необходимо тщательно следить за дозировкой добавок солей и соблюдением толщины защитного слоя.
Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу выдерживания должна быть не менее чем на 5 °С выше температуры замерзания раствора затворе — ния.
Прочность бетона с противоморозными добавками монолитных и сборномонолитных конструкций к моменту замерзания должна быть не менее 20% проектной.
Предварительный разогрев бетонной смеси позволяет выдерживать способом термоса забетонированные конструкции с модулем поверхности до 10. Укладка в утепленную опалубку быстро разогретой (в течение 10—15 мин) до 70—80 °С бетонной смеси интенсифицирует тепловыделение цемента и набор бетоном прочности. При форсированном разогреве смеси до уплотнения с естественным выдерживанием бетона создаются благоприятные условия для его твердения.
В условиях перевозки бетонной смеси преимущественно автосамосвалами и укладки ее по схеме «кран — бадья» предварительный разогрев производится в бункерах, бадьях и кузовах автосамосвалов на специально оборудованных постах электроразогрева (рис. 9.23). Замена автосамосвалов автобетоносмесителя-
Рис. 9.23. Схемы предварительного электроразогрева бетонной смеси: а — оборудование и пост для электроразогрева бетонной смеси в поворотной бадье: / — поворотная бадья для электроразогрева бетонной смеси; II — схема поста для электроразогрева бетонной смеси; 1 — пластины-электроды; 2 — отбойный брус; 3 — подъемная петля; 4 — токоподводящие устройства; 5 — вибратор; 6 — корпус бадьи; 7— кабель; 8 — заземление; 9 — ограждение; 10 — калитка; 11 — ворота для въезда автосамосвалов; б — установка для электроразогрева бетонной смеси в кузове автомобиля: I — электроразогрев бетонной смеси в кузове автомобиля; II — схема поста для электроразогрева бетонной смеси; I — автосамосвал; 2 — опускные электроды; 3 — тельфер; 4 — эстакада; 5 — ограждение; 6 — шлагбаум; 7— трансформаторная подстанция; 8 — заземление; 9 — пульт управления |
ми, крановой укладки конвейерной и трубопроводной потребовала использования для разогрева бетонной смеси не только электрической энергии, но и других теплоносителей: технологический пар низкого давления, тонкодисперсные тепловыделяющие химические добавки (ТВХД) и др.
Предварительно разогретая бетонная смесь может быть приготовлена с про — тивоморозной добавкой, благодаря которой твердение бетона может происходить после остывания до температуры 10—15 °С. Предварительный разогрев бетонной смеси с суперпластификатором из-за быстрой потери подвижности смеси применять не следует.
Электропрогрев бетона осуществляется за счет те плоты, получаемой при пропускании переменного тока по стержневым, струнным и другим электродам, устанавливаемым в свежеуложенном бетоне или на его поверхности (периферийный электропрогрев) и подключенным к трехфазным трансформаторам (однофазные соединяют в трехфазные группы). Такое подключение создает более равномерное температурное поле и исключает перегрев отдельных участков бетона.
Стержневые электроды устанавливают в бетон в процессе или после его укладки (рис. 9.24, а). Подключение их возможно лишь после завершения бетонирования. Предпочтение отдается электродам, расположенным на наружной поверхности конструкций. Они не остаются в бетоне после прогрева и оборачиваются неоднократно.
Рис. 9.24. Схемы расположения электродов при электропрогреве бетона (а) и термоактивное гибкое покрытие (б): I — стержневые электроды; II — струнные электроды; III — нашивные электроды; 1 — чехол; 2 — утеплитель из стеклоткани; 3 — стеклохолст; 4 — отверстия; 5 — углеродные ленты; 6 — стеклоткань; 7— тесемки для крепления чехла; 8—планка; 9 — штепсельный разъем токоподвода; 10 — то же, температурного реле |
Электропрогрев бетона можно осуществлять в комбинации с применением противоморозных добавок. Особенно это целесообразно при бетонировании тонкостенных конструкций, длительном транспортировании бетонных смесей на морозе, замоноличивании стыков без предварительного обогрева стыкуемых элементов и в других случаях, когда уложенный бетон может замерзнуть до начала электропрогрева. Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу термообработки должна быть не ниже О °С.
Скорость подъема температуры при тепловой обработке бетонадля конструкций с модулем поверхности до 4 должна быть не более 5 °С/ч, от 5 до 10 — не более 10 °С/ч, свыше 10 — не более 15 °С/ч, для стыков — не более 20 °С/ч.
Температура в процессе выдерживания и тепловой обработки бетона определяется расчетом, но должна быть не выше: на портландцементе — 80 °С, шлакопортландцементе — 90 °С.
Элсктрообогрсв бетона осуществляется от нагревающих поверхностей (термоактивной или греющей опалубки), нагревательных проводов или при помощи передачи бетону теплоты излучения (инфракрасный обогрев). Основное преимущество электрообогрева состоит в том, что его можно применять независимо от насыщения конструкций арматурой и ее расположения.
Тсрмоактивпыс (греющие) опалубки состоят из стальных опалубочных щитов, оснащенных электронагревателями, в качестве которых используют трубчатые электрические нагреватели (ТЭНы), нагревательные кабели и провода, углеграфитовую ткань и др. Обогрев бетона термоактивной опалубкой может быть совмещен с электроразогревом бетонной смеси, с применением противоморозных добавок или ускорителей твердения.
Для электрообогрева открытых бетонируемых поверхностей типа подготовок под полы, перекрытий, откосов, стыков сборных бетонных и железобетонных конструкций и местных заделок толщиной до 30 см могут применяться термоактивные гибкие покрытия (ТАГП) (рис. 9.24, б).
Для обогрева бетона с помощью нагревательных проводов используют недефицитные провода со стальной или углеграфитовой жилой в полимерной термостойкой изоляции. Их закрепляют на арматурных стержнях сеток и каркасов или на шаблонах перед укладкой бетонной смеси. Провод работает как нагреватель сопротивления, и отдаваемая им теплота нагревает бетон до температуры 50—70 °С. Хотя провод и остается в конструкции, в сравнении с электродным прогревом бетона это экономически оправданно, так как безвозвратные потери стали уменьшаются в 8—10 раз и полностью устраняются потери цветных металлов, расходуемых на неинвентарную электроразводку к электродам.
В качестве источников инфракрасных лучей используются ТЭНы с температурой поверхности 300—600 °С, карборундовые стержневые излучатели с температурой поверхности 1 300—1 500 °С, кварцевые трубчатые излучатели с температурой спирали до 2 300 °С. Излучатели помещаются в отражатели из листового алюминия или стали, покрытые жаростойкой алюминиевой краской. Во время прогрева инфракрасными лучами во избежание пересушивания бетона его неопалубленные поверхности необходимо защищать от испарения влаги (например, полимерной пленкой).
Температурные режимы обогрева бетона принимаются такими же, как при других способах электротермообработки. Защита бетона оттеплопотерь производится с помощью минераловатных плит или другого утеплителя. Для исключения шагового напряжения при нарушении изоляции проводов арматура и другие металлические части заземляются.
Ицдукциоиный нагрев бетона заключается в том, что вокруг прогреваемой конструкции укладывают витки изолированного провода, по которому пропускают переменный ток. Арматура и стальная опалубка при этом становятся как бы сердечником индукционной катушки, и в них начинают циркулировать индукционные (вихревые) токи. Эти токи разогревают арматуру и опалубку. За счет теплопередачи происходит нагрев бетона. Индукционный нагрев применяют для электротермообработки бетона конструкций, длина которых значительно превышает размеры сечения (колонны, балки, прогоны и т. д.). Расход энергии при индукционном прогреве несколько больше (примерно на 15%), чем при электропрогреве конструкций.
Обогрев бетона паром применяют на строительных площадках, где достаточно дешевого пара и грунты допускают дополнительное увлажнение. Уложенный бетон накрывают двумя слоями брезента ил и деревянными колпаками, защищенными изнутри толем. В образовавшееся пространство пропускают насыщенный пар под давлением не более 0,7 МПа. Кроме паровых рубашек для паропрогрева используют специальную капиллярную опалубку. Во избежание образования наледей и примерзания укрытий к основанию необходимо предусматривать отвод конденсата.
Обогрев бетона горячим воздухом в связи со значительными потерями теплоты применяется при небольшой отрицательной температуре наружного воздуха и герметичной тепловой изоляции. Под укрытием целесообразно устанавливать противни с водой для увлажнения воздуха.
Бетонирование в тепляках позволяет выполнять бетонные работы в условиях, близких к летним. Тепляк представляет собой временный шатер из брезента, полимерной пленки или других материалов, полностью закрывающий сооружение или ту его часть, где производится укладка и выдерживание бетона. Постоянную положительную температуру и влажность в тепляках поддерживают с помощью калориферных установок.
Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности: до 4 определяется расчетом; от 5 до 10 — не более 5 °С/ч; свыше 10 — не более 10 °С/ч.
Распалубливание конструкций допускается при разности температур наружных слоев бетона и воздуха при распалубливании с коэффициентом армирования до 1%, до 3 и более 3% для конструкций с модулем поверхности: от 2 до 5 должна быть не более 20, 30 и 40 °С соответственно; свыше 5 — не более 30, 40 и 50 °С.
Прочность бетона при загружении конструкций расчетной нагрузкой должна быть не менее 100% проектной.
Специальные методы бетонирования конструкций
К специальным методам бетонирования конструкций прежде всего относятся торкретирование и бетонирование конструкций, находящихся под водой. Для возведения плоских протяженных конструкций из бетона класса до В20 применяют бетонирование путем укатки малоцементной жесткой бетонной смеси. Толщина укатываемого слоя должна приниматься в пределах 20—50 см.
Процесс торкретирования (можно встретить названия «шприц-бетон», «на — брызг-бетон» и «пневмобетон») состоит в нанесении на бетонируемую поверхность под давлением сжатого воздуха слоев цементного раствора (торкрет-штукатурка) или бетонной смеси (торкрет-бетон).
Различают сухой и мокрый способы торкретирования (рис. 9.20). Установки для этих работ включают цемент-пушку, компрессор с рабочим давлением 0,6 МПа, воздухоочиститель, водяной бак, рабочие шланги и форсунку. Сухая смесь поступает в шлюзовую камеру цемент-пушки, пропускается в рабочую
Рис. 9.20. Схемы торкретирования: а — схема торкретирования сухим способом: 1 — контейнер; 2 — силос; 3 — перегружатель; 4 — автобетоносмеситель; 5 — конвейер; 6 — емкость с жидкими добавками; 7 — насос высокого давления; 8 — отскок; 9— торкрет-бетон; 10 — торкрет-машина; 11 — ресивер; 12 — компрессор; б — схема установки для торкретирования мокрым способом: 1 — бункер для готовой смеси; 2 — всасывающий патрубок; 3 — растворонасос; 4 — смесительная камера; 5 — воздушный трубопровод; 6 — материальный трубопровод; 7 — насадка; 8 — торкретируемая поверхность; 9 — слой торкрет-штукатурки; 10 — электродвигатель; 11 — плунжер насоса |
камеру, куда подают сжатый воздух, выдавливающий смесь по резиновому шлангу на 70—200 м по горизонтали к форсунке.
Вода под давлением, превышающим давление воздуха в машине, подается по шлангу непосредственно к форсунке, в которой смачивается смесь. Струя увлажненной растворной или бетонной смеси в виде факела вылетает из форсунки со скоростью 120—140 м/с и с большой силой набрызгивается на поверхность. Такая технология придает торкрет-бетону большую плотность, водонепроницаемость, повышенную морозостойкость и стойкость к агрессивным средам. Объем вводимой воды регулируют для того, чтобы смесь хорошо прилипала и не отскакивала. Особенно тщательно производится торкретирование армированных поверхностей (рис. 9.21). Раствор наносится слоями, толщина которых не превышает 25 мм; бетонная смесь при нанесении снизу вверх на горизонтальные поверхности — слоем до 50 мм, на вертикальные — до 75 мм.
Торкретирование широко используется в шахтостроении, тоннелестроении, включая метростроение, при усилении бетонных стен, ремонте железобетонных конструкций, тоннелей, штреков, галерей, лифтовых шахт, дымовых труб, печей, котлов и т. п., а также при возведении зданий и сооружений методом на — брызга бетонов на пневмоопалубку сложной формы.
При торкретировании помимо песка, щебня, цемента, воды применяют фибру в качестве арматуры дисперсно-армированного бетона. Она может быть из рубленого стекловолокна, асбеста, супертонкого базальтового волокна, проволоки диаметром 0,4—1,2 мм, кордовой нити из полиамидных волокон диаметром 0,018 мм и других материалов.
При «мокром» способе сжатым воздухом или растворонасосом подают готовую смесь, которой на стенах остается более 85%, в то время как при торкретировании сухой смесью — лишь 60—70%. Метод «мокрого» торкретирования — мало — пылящий, т. е. экологически более приемлемый, но дающий менее прочные слои бетона.
Водоцементное отношение, как правило, регулируется сопловщиком, как и 90лет назад. Появление манипуляторов для торкретирования — попытка вывести оператора из зоны запыленности, этап автоматизации в процессе торкретирования.
Бетонирование конструкций, находящихся под водой. В практике строительства, особенно гидротехнического, приходится встречаться с необходимостью укладки бетона под водой. Основными методами укладки бетона при подводном бетонировании являются метод вертикально перемещаемой трубы (ВПТ), иногда называемый методом «воронки», при котором укладку бетонной смеси производят при помощи труб, перемещающихся только в вертикальном направлении, и метод «восходящего раствора»(ВР).
При подводном бетонировании могут быть применены и другие методы укладки бетона:
♦ укладка бетонной смеси бункерами, который применяют при бетонировании конструкций из бетона класса В20 (С16/20) на глубине более 20 м;
♦ бетонирование методом втрамбовывания бетонной смеси — на глубине менее 1,5 м для конструкций больших площадей, бетонируемых до отметки, расположенной выше уровня воды, при классе бетона до В25 (С20/25);
♦ напорное бетонирование путем непрерывного нагнетания бетонной смеси при избыточном давлении применяют при возведении подземных конструкций в обводненных грунтах и сложных гидрогеологических условиях при устройстве подводных конструкций на глубине более 10 м и возведении ответственных сильноармированных конструкций, а также при повышенных требованиях к качеству бетона.
При бетонировании конструкций временного назначения и при заполнении котлованов и их пазух может производиться укладка бетонной смеси в парусиновых мешках и ящиках с откидным дном, а также при помощи труб, перемещаемых в горизонтальном направлении.
Особенность методов подводного (в том числе под глинистым раствором) бетонирования состоит в том, что во время подачи и укладки бетонную смесь ограждают от непосредственного контакта с водой и тем самым защищают от ее размывающего воздействия. Свободное падение бетонной смеси сквозь слой воды не допускается.
Бетонирование производится непрерывно в пределах элемента (блока, захватки), контроль за состоянием опалубки (ограждения) в процессе укладки бетонной смеси при необходимости осуществляется силами водолазов либо с помощью установок подводного телевидения.
Сроки распалубливания и загружения подводных бетонных и железобетонных конструкций должны устанавливаться по результатам испытания контрольных образцов, твердевших в условиях, аналогичных условиям твердения бетона в конструкции.
Подводное бетонирование с помощью вертикально перемещаемой трубы (рис. 9.22, а) применяют для возведении заглубленных конструкций при их глубине от 1,5 м и более с использованием бетона проектного класса до В25 (CM/25).
Участок водоема ограждают стенкой из шпунтов или опалубкой из железобетонных оболочек. Большие сооружения разбивают на блоки, бетонируемые по нескольким трубам. Бетонная смесь к месту укладки подается по трубе диаметром до 300 мм, состоящей из отдельных звеньев и подвешиваемой к грузоподъемному механизму.
Трубу, служащую для подачи бетонной смеси, опускают до самого дна; в верхнем конце трубы устраивают приемную воронку, и через эту воронку закладывают пробку из мешковины (пыж, скользящая пробка), чтобы смесь при опускании по трубе не соприкасалась непосредственно с водой и из нее не выпадали бы отдельные частицы в воду. При бетонировании пакет, опускаясь до нижнего конца трубы, выжимает воду.
Для более надежного перемещения бетонной смеси важно, чтобы ее подвижность по осадке конуса составляла 6—10 см при бетонировании с вибрацией, 16-20 см — без вибрации. В качестве крупного заполнителя применяют гравий с крупностью не более 80 мм для неармированных бетонов и не более 30 мм — для армированных. Применение щебня не рекомендуется. Количество песка в смеси заполнителей должно быть не менее 40%. Содержание в песке зерен мельче 0,15 мм допускается не более 5%. Водоцементное отношение должно находиться в пределах 0,60-0,62. Учитывая условия подводного бетонирования, расчетную марку бетона повышают на 10% выше принимаемой для бетона, укладываемого в нормальных условиях.
Бетонную смесь подают до тех пор, пока она не заполнит все пространство блока и ее верхняя поверхность не окажется выше конца трубы не менее чем на 0,8 м и не более 2 м. Трубу, не прекращая подачи бетонной смеси, несколько приподнимают, следя затем, чтобы ее нижний конец на 1 — 1,5 м был погружен в уложенный бетон. Таким образом, соприкосновение с водой имеет постоянно только верхний слой бетона. Радиус действия трубы равен 3—3,5 м, а площадь, покрываемая бетонной смесью, составляет примерно 30—35 м2. Не допускается полное опорожнение воронки. По мере бетонирования и подъема бетонолит — ных труб их верхние секции отсоединяют.
Рис. 9.22. Схемы подводного бетонирования и нагнетания раствора: а — бетонирование методом ВПТ (комбинированное размещение оборудования); б— то же, с размещением оборудования на шпунтовом ограждении; в — бетонирование методом ВР с шахтой; г — то же, без шахты; д — бетонирование методом втрамбовывания бетонной смеси; 1 — бездонный железобетонный ящик; 2 — бетонируемый блок; 3 — лебедка; 4 — рабочая площадка; 5 — завивочные трубы с воронками; 6 — башенный подъемник; 7— загрузочный ковш подъемника; 8—плавучий бетонный завод; 9 — трос; 10 — крупный заполнитель; 11 — опалубка |
Когда блок забетонирован выше уровня воды на 30—40 см (по достижении прочности 2,5 МПа), размытую часть бетона удаляют и блок бетонируют до проектной отметки.
Методом вертикально перемещаемой трубы производится укладка и уплотнение бетонных смесей при бетонировании траншейных и свайных стен.
Бетонирование под глинистой суспензией следует производить способом вертикально перемещаемой трубы при подаче бетонных смесей на гравии с осадкой конуса от 3 до 6 см, на щебне — от 6 до 9 см с одновременным уплотнением смеси вибраторами, расположенными на нижнем конце бетонолитной трубы. Для увеличения подвижности бетонной смеси следует применять пластифицирующие добавки.
При устройстве конструкций типа «стена в грунте» бетонирование траншей следует выполнять секциями длиной не более 6 м с применением инвентарных межсекционных разделителей. Расстояние от бетонолитной трубы до межсекционного разделителя следует принимать не более 1,5 м при толщине стены до 40 см и не более 3 м при толщине стены более 40 см.
Для бетонирования захваток стены протяженностью до 5 м способом вертикально перемещаемой трубы следует использовать одну бетонолитную трубу. При большей протяженности применяют две трубы с синхронной подачей бетонной смеси.
Бетонирование траншейных и свайных стен должно быть выполнено в тот же день, когда очищено дно захватки, установлены ограничитель и арматурный каркас. Арматурный каркас перед погружением в глинистый раствор следует смачивать водой.
После установки арматурных каркасов и ограничителей должно монтироваться бетоноукладочное оборудование, включающее в себя комплект бетонолитных труб из звеньев длиной от 2 до 5 м, приемный бункер, бадьи. Бетонолитная труба перед началом бетонирования должна снабжаться скользящей пробкой и устанавливаться на дно траншеи или скважины.
Продолжительность времени от момента опускания арматурного каркаса в глинистый раствор до момента начала бетонирования секции не должна превышать 4 ч.
При подаче первой порции бетона необходимо приподнять бетонолитную трубу над забоем на 10—20 см для выхода скользящей пробки.
При наличии в траншее глинистого раствора бетонирование секции производится не позднее чем через 6 ч после заливки раствора в траншею, в противном случае следует заменить глинистый раствор с одновременной выработкой шлама, осевшего на дно траншеи. Подачу смеси производят через воронку с затвором и трубу. Во время бетонирования нижняя часть трубы должна постоянно находиться в бетонной смеси на глубине не менее 1 м. Максимальная глубина погружения бетонолитной трубы в беконную смесь не должна превышать Юм.
При выталкивании арматурного каркаса в начальной фазе бетонирования необходимо прекратить подачу бетона и уменьшить погружение трубы для обеспечения анкеровки каркаса в уложенной массе бетона.
Бетонирование должно осуществляться, как правило, с соблюдением непрерывности процесса и сохранением свойств бетонной смеси. Заполнение приемного бункера следует производить при выключенном вибраторе. Подача и уплотнение бетонной смеси в траншее должны осуществляться при включенном вибраторе и прекращаться при невозможности обеспечения минимального погружения бетонолитной трубы в бетонную смесь.
При бетонировании под глинистым раствором необходимый или вынужденный перерывы продолжительностью более срока схватывания бетонной смеси не допускаются. При превышении указанного ограничения конструкцию следует считать бракованной и не подлежащей ремонту с применением метода ВПТ. Бетонирование способом ВПТ после аварийного перерыва допускается возобновлять только при условии:
♦ достижения бетоном в оболочке прочности 2,0—2,5 МПа;
♦ удаления с поверхности подводного бетона шлама и слабого бетона;
♦ обеспечения надежной связи вновь укладываемого бетона с затвердевшим бетоном (штрабы, анкеры и т. д.).
Бетонирование каждой последующей секции стены следует выполнять после схватывания бетонной смеси соседней и извлечения ограничителя между ними. Если ограничитель является составной частью арматурного каркаса и исключает вытекание бетонной смеси в отрываемую захватку траншеи, то для обеспечения непрерывного процесса отрывки траншеи впереди ограничителя следует оставлять участок ранее отрытой траншеи размером подлине не менее ширины грейфера.
Подводное бетонирование методом восходящего раствора (см. рис. 9.13, б), или, что то же самое, методом раздельного бетонирования, осуществляют следующим образом. Массивы или стенки резервуаров, состоящие из вертикально поставленных рельсов, соединенных между собою поперечинами из швеллеров, и находящиеся в воде на расстоянии 4—6 м друг от друга, заполняют крупным заполнителем — камнем или щебнем (бутом), а пустоты между ними — раствором. Бетонирование методом ВР с заливкой наброски из крупного камня применяют при укладке под водой бетона на глубине до 20 м для получения прочности бетона, соответствующей прочности бутовой кладки, при заливке наброски из щебня — для возведения конструкций из бетона класса до С20/25. При глубине бетонирования от 20 до 50 м, а также при ремонтных работах для усиления конструкций и восстановительного строительства следует применять заливку щебеночного заполнителя цементным раствором без песка.
Растворы при бетонировании методом ВР должны быть подвижностью 12— 15 см по эталонному конусу с водоотделением не более 2,5%.
Растекаясь в нижней части блока, раствор поднимается, вытесняя воду, и заполняет пустоты в каменной наброске. Для лучшего проникания раствора в пу-
стоты между бутом следует подбирать камень по возможности одного размера, примерно 20—30 см в поперечнике.
Применяют безнапорный (с подачей раствора через заливочные трубы) или напорный (с подачей раствора под давлением с помощью растворо — или бетононасоса) способы.
Бетонные работы
Бетонные смеси характеризуются следующими показателями качества:
♦ удобоукладываемость;
♦ средняя плотность (для легких бетонов);
♦ объем вовлеченного в смесь воздуха (при необходимости);
♦ расслаиваемость (при необходимости);
♦ сохраняемость свойств (удобоукладываемость, расслаиваемость, объем вовлеченного воздуха) во времени (при необходимости);
♦ вид и количество исходных материалов;
♦ крупность заполнителя;
♦ температура при укладке в конструкцию (при необходимости).
Как видно из приведенного перечня показателей качества бетонной смеси, основным из них является удобоукладываемость. В зависимости от показателя удобоукладываемости бетонные смеси подразделяют на пять групп: сверхжесткие, жесткие, низкопластичные, пластичные, литые.
Марки бетонных смесей по удобоукладываемости и соответствующие им значения жесткости и подвижности приведены в табл. 9.3.
Таблица 9.3 Марки бетонных смесей но удобоукладываемости
|
По степени готовности бетонные смеси подразделяются на:
♦ готовые к употреблению (БСГ);
♦ сухие (БСС).
При заказе бетонной смеси ее условное обозначение должно состоять из сокращенного обозначения бетонной смеси с указанием степени готовности, вида бетона, марки бетонной смеси по удобоукладываемости, а также класса бетона по прочности, марок по морозостойкости, водонепроницаемости, гарантированное достижение которых обеспечивает данная бетонная смесь, и средней плотности (для легкого бетона).
Например, бетонная смесь, готовая к употреблению, тяжелая, класса бетона по прочности на сжатие В25 (С20/25), марки по удобоукладываемости (подвижности) П1, морозостойкости F200 и водонепроницаемости W4 обозначается следующим образом:
БСГТ В25 П1 F200 W4 СТБ 1035-96.
То же, сухая бетонная смесь тяжелого бетона:
БССТ П1 В25 F200 W4 СТБ 1035-96.
Готовая к употреблению бетонная смесь легкого бетона класса по прочности В15 (С12/15), марки по удобоукладываемости П2, морозостойкости F200, водонепроницаемости W2 и средней плотности D900:
БСГЛ П2 В15 F200 W2 D900 СТБ 1035-96.
То же, сухая бетонная смесь легкого бетона:
БССЛ П2 В15 F200 W2 D900 СТБ 1035-96.
Для приготовления бетонных смесей необходимы вяжущие материалы, инертные материалы (крупный и мелкий заполнители), химические добавки и вода.
Бетонная смесь может быть приготовлена на:
♦ центральном или районном бетонном заводе, снабжающем готовой или сухой смесью строительные объекты, расположенные на расстоянии не более технологически допустимого, при котором бетонная смесь не претерпевает необратимых изменений;
♦ приобъектных бетонных заводах и бетоносмесительных установках (в том числе мобильных комплексах для приготовления бетонной смеси).
Кроме того> для приготовления небольших порций смеси могут быть использованы малогабаритные бетоносмесители, а также автобетоносмесители, загружаемые на бетонных заводах сухими или частично затворенными смесями.
Требования к составу, приготовлению и транспортированию бетонных смесей приведены в табл. 9.4.
Параметр |
Величина параметра |
Число фракций крупного заполнителя при крупности зерен, мм: |
|
до 40 |
Не менее двух |
св. 40 |
Не менее трех |
Наибольшая крупность заполнителей для: |
|
железобетонных конструкций |
Не более 2/3 наименьшего расстояния между стержнями арматуры |
плит |
Не более 1/2 толщины плиты |
тонкостенных конструкций |
Не более 1/3-1/2 толщины изделия |
Таблица 9.4 |
Требования к составу, приготовлению и транспортированию бетонных смесей |
Окончание табл. 9.4
|
Транспортирование бетонной смеси. При централизованном приготовлении бетонной смеси возникает необходимость ее транспортирования от бетонного завода до строительной площадки. При этом должна быть обеспечена бесперегру — зочная доставка ее от места приготовления до бетоноприемного устройства на строительной площадке или места разгрузки непосредственно в опалубку бетонируемой конструкции. На месте укладки бетонная смесь должна иметь заданные проектом показатели удобоукладываемости, а изготовленный из нее бетон — проектные характеристики (класс по прочности и др.).
Применяемые способы транспортирования бетонных смесей должны исключать возможность попадания в них атмосферных осадков, нарушения однородности, потери цементного раствора, а также обеспечивать предохранение смеси в пути от вредного воздействия ветра и солнечных лучей.
Готовые бетонные смеси доставляют потребителю в основном автомобильным транспортом специализированных видов: автобетоносмесителями и автобетоновозами (рис. 9.11, а, б). По согласованию изготовителя с потребителем, при отсутствии специализированных транспортных средств, допускается доставлять бетонные смеси автосамосвалами (рис. 9.11, в).
При значительных объемах работ, высокой интенсивности бетонирования и расстоянии между пунктами приготовления и укладки бетона не более 300 м экономически оправдано использование для транспортирования бетонной смеси ленточных конвейеров (рис. 9.11, г).
При транспортировании начальная подвижность бетонной смеси, характеризующая ее удобоукладываемость, снижается в зависимости от времени перевозки, вида и качества дорожного покрытия и климатических воздействий. В связи с этим возрастает роль сокращения продолжительности цикла транспортирования и уменьшения числа перегрузок смеси на строительной площадке. При выборе средств для транспортирования бетонной смеси должны учитываться и такие показатели, как максимально допустимая продолжительность и дальность перевозки смеси без необратимых изменений ее качества, во многом зависящие от начальной подвижности смеси, вида дорожного покрытия, температуры окружающей среды, конструкции транспортного средства.
Рис. 9.11. Средства транспортирования бетонной смеси: а — автобетоносмеситель:
1 — бак для воды; 2 — смесительный барабан; 3 — загрузочно-разгрузочное устройство;
4 — гидропривод барабана; б — автобетоновоз с термоактивным кузовом: 1 — положение
кузова при загрузке и при движении; 2 — крышка кузова; 3 — положение кузова при раз-
грузке; 4 — опорное устройство кузова; 5 —устройство для ввода выхлопных газов авто-
мобиля в кузов; в — доставка бетонной смеси автосамосвалом (выгрузка непосредственно
в опалубку): 1 — переносной инвентарный мостик; 2 — автосамосвал; 3 — опалубка;
4 — распорки; г — доставка бетонной смеси конвейером: 1 — конвейер; 2 — разгрузочная
воронка на конце конвейера; д — автобетоносмеситель,
оснащенный разгрузочным конвейером и лотком
Стабильность показателя подвижности бетонной смеси при перевозках в автобетоносмесителях обеспечивается за счет побуждения смеси в пути вращением смесительного барабана. При использовании автобетоновозов и автосамосвалов подвижность бетонной смеси необходимо назначать с учетом ожидаемого изменения этого показателя в процессе транспортирования. Максимальная допускаемая продолжительность транспортирования бетонной смеси приведена в табл. 9.5.
Таблица 9.5 Максимальная допустимая продолжительность транспортирования бетонной смеси для температуры воздуха до +30 “С
Примечания: А — загрузка барабана автобетоносмесителя сухими исходными материалами и включение барабана за 10-12 мин до разгрузки или на объекте. Влажность сухой смеси не должна превышать 4%. Понятие «не ограничено» условно ввиду возможной абсорбции влаги при влажной погоде; Б — загрузка барабана готовой бетонной смесью и побуждение ее в пути; В — периодическое включение барабана в пути следования, что не только побуждает смесь, но и при обоснованной лабораторией длительности циклов перемешивания дает пластифицирующий эффект. |
При изменении температуры смеси или окружающей среды, а также при применении добавок максимальную продолжительность транспортирования определяют опытным путем. При выборе способа транспортирования литой бетонной смеси следует учитывать, что ее начальная подвижность, достигнутая при приготовлении с помощью пластификаторов, сохраняется без значительных изменений не более 30—45 мин, а затем начинает быстро снижаться. Поэтому литые бетонные смеси следует готовить из сухих смесей при транспортировании в автобетоносмесителе.
Сухие бетонные смеси в мешках и пакетах доставляют транспортом всех видов.
Автобетоносмссители представляют группу специальных машин, предназначенных для транспортирования сухих и готовых бетонных смесей на строительные объекты, приготовления или побуждения их в пути следования и на месте потребления, а также выдачи бетонной смеси на рабочие места. При перевозке автобетоносмесителями полностью исключаются потери бетонной смеси в пути и обеспечивается ее качественная доставка.
Смесительный барабан автобетоносмесителя, загрузочно-разгрузочное устройство, водяной бак с подающим и дозирующим устройствами смонтированы на шасси автомобиля или на автомобильном полуприцепе. Разгрузочное устройство позволяет осуществлять порционную выгрузку бетонной смеси. Выгрузка производится обратным вращением барабана автобетоносмесителя.
При транспортировании литых бетонных смесей в барабан автобетоносмесителя на бетонном заводе должны загружаться сухие компоненты, а в бачок для воды — раствор пластификатора. Введение в смесь воды затворения с растворенным в ней пластификатором и перемешивание должно производиться за 20— 30 мин до прибытия машины к месту укладки смеси. При этом оптимальный режим вращения смесительного барабана составляет от 6 до 12 об/мин.
При приготовлении бетонной смеси в пути на заводе товарного бетона в автобетоносмеситель вводится от 60 до 75% воды. Перемешивание должно начинаться непосредственно после загрузки барабана. Оставшееся количество воды вместе с добавкой добавляется в барабан автобетоносмесителя за 10—20 мин до выгрузки бетонной смеси. Продолжительность перемешивания бетонной смеси при окончательном ее приготовлении — от 8 до 10 мин.
При доставке автобетоносмесителями готовой смеси следует обеспечить периодическое вращение смесительного барабана или постоянное его вращение при периодическом увеличении частоты вращения до 6 об/мин.
Автобетоносмесители на специальном шасси повышенной проходимости могут быть оснащены погрузочным ковшом, спускным желобом, ленточным конвейером (рис. 9.11, д). Они не только доставляют смесь на объекты, но и в короткий срок с помощью, например, ленточного конвейера, смонтированного на шасси автобетоносмесителя, укладывают бетонную смесь в опалубку, находящуюся на расстоянии нескольких метров от места стоянки машины. Это удобно и выгодно: бетонную смесь удается подавать на различные участки строительной площадки, отпадает необходимость участия в работе специальной техники для укладки бетона, что существенно сокращает стоимость строительно-монтажных работ.
Автобетоновозы являются специализированным транспортом для перевозки бетонных смесей. Их кузов имеет углубленную обтекаемую форму, способствующую транспортированию бетонной смеси без утечки и расслоения. Угол его подъема увеличен до 80—90°, чем обеспечивается быстрое и полное удаление смеси при разгрузке. Автобетоновоз оборудуется крышкой на загрузочной части и затвором у выгрузочного отверстия кузова. Для уменьшения воздействия температуры окружающего воздуха на перевозимую смесь кузов имеет двойные стенки (термосный режим хранения перевозимого бетона). При подаче в образованное пространство отработанных газов кузов становится теплоизолированным, а крышки кузова защищают бетонную смесь от увлажнения или испарения.
Автомобили-самосвалы общего назначения благодаря своей универсальности и относительно небольшой стоимости эксплуатации широко применяются для перевозки бетонных смесей. Однако, так как эти транспортные машины предназначены, в основном, для транспортирования сыпучих материалов, их использование для перевозки бетонных смесей сопряжено с рядом технологических недостатков, неудобств, в числе которых:
♦ незащищенность смеси от неблагоприятных метеорологических факторов;
♦ потери от 2 до 3% бетонной смеси в результате расслоения и выплескивания смеси в пути (не исключены потери бетонной смеси из-за неплотностей кузова);
♦ невозможность порционной разгрузки смеси, что усложняет выгрузку смеси в бетоноприемное оборудование;
♦ необходимость затрат ручного труда на очистку кузова (ограничен угол подъема) и др.
В результате сильного вибрационного воздействия на бетонную смесь при транспортировании автосамосвалами значительно нарушается ее однородность.
Влияние этих факторов ограничивает расстояние перевозки бетонной смеси. Кроме того, возникает необходимость проведения дополнительных мероприятий по оборудованию самосвалов для перевозки бетонной смеси: наращивание борта кузова и изготовление его крышки, уплотнение места примыкания заднего борта к кузову, оборудование его устройством для механической очистки.
Выгрузка бетонных смесей на землю не допускается.
Укладка бетонной смеси. Процесс укладки бетонной смеси включает:
♦ подготовку основания;
♦ подачу смеси к месту укладки с распределением ее в бетонируемой конструкции;
♦ уплотнение бетонной смеси.
Перед укладкой бетонной смеси следует проверить правильность установки и надлежащего закрепления опалубки, а также поддерживающих ее элементов. Армирование, закладные детали и другие элементы, закрываемые в процессе укладки бетонной смеси, должны соответствовать проекту и нормативно-техническим требованиям.
При подготовке основания поверхность опалубки и арматуры необходимо очистить от мусора, снега, грязи, ржавчины, пятен мазута, нефти, битума и масла, нанести требуемую смазку, смочить и т. д.
Для обеспечения прочного сцепления свежеуложенного бетона с бетонным основанием необходимо:
♦ удалить опалубку штраб, пробки и другие ненужные закладные части и детали;
♦ вырубить наплывы и раковины;
♦ удалить металлическими щетками поверхностную цементную пленку со всей площади бетонирования. Удалять ее наиболее целесообразно через 6—8 ч после окончания укладки в жаркую погоду, через 12—24 ч — в прохладную. Прочность бетона должна быть не менее: при очистке водной и воздушной струей 0,3 МПа; при обработке механической металлической щеткой 1,5 МПа; при обработке гидропескоструйной или механической фрезой 5 МПа;
♦ очистить поверхность бетона от мусора и пыли, а перед началом бетонирования поверхность старого бетона очистить струей сжатого воздуха.
Бетонные смеси следует укладывать в бетонируемые конструкции горизонтальными слоями одинаковой толщины без разрывов, соблюдая одно направление укладки для всех слоев. Толщина укладываемого слоя должна быть установлена в зависимости от степени армирования конструкции и применяемых средств уплотнения (табл. 9.6). При укладке литых бетонных смесей в конструкции, имеющие наклонные поверхности, уклон открытой поверхности не должен превышать 3%. Укладка слоя бетонной смеси допускается до начала схватывания предыдущего слоя. Продолжительность перерыва между укладкой смежных слоев бетонной смеси без образования рабочего шва устанавливается строительной лабораторией.
Таблица 9.6 Толщина укладываемых слоев бетонной смеси
|
Запрещается добавлять воду на месте укладки (увеличивать водоцементное отношение) для компенсации потери подвижности в процессе транспортирования. Не допускается осуществлять промежуточные перегрузки литых смесей во избежание их расслоения.
В процессе укладки бетонной смеси следует исключать ее расслаивание при свободном падении на арматурные стержни, металлические каркасы или другие детали, применяя оборудование для непосредственной подачи бетонной смеси к месту укладки без использования дополнительных приспособлений (желобов, лотков, тачек и др.). При этом максимально допустимая высота свободного сбрасывания смеси в опалубку колонн — 5 м, перекрытий — 1; стен — 4,5, неармиро — ванных конструкций — 6, слабоармированных подземных конструкций в сухих и связанных грунтах — 4,5, густоармированных — 3 м.
При производстве бетонных работ следует вести наблюдение за состоянием опалубки, лесов и другой оснастки. В случае появления деформаций опалубки или других элементов их необходимо устранить и, если необходимо, прекратить работы на данном участке до восстановления поврежденных мест.
При бетонировании конструкций и необходимости перерыва при укладке бетонной смеси, по согласованию с проектной организацией, допускается устройство рабочих швов в следующих местах:
♦ колонн (рис. 9.12, а) — на отметке верха фундамента (сечение 1—1) и подкрановых балок (сечение III—III), низа прогонов, балок, подкрановых консолей и капителей колонн (сечение II—II);
♦ балок больших размеров, монолитно соединенных с плитами, — на 2—3 см ниже отметки нижней поверхности плиты, а при наличии в плите вутов — на отметке низа вута плиты;
♦ плоских плит — в любом месте параллельно меньшей стороне плиты;
♦ ребристых перекрытий (рис. 9.12, б) — в направлении, параллельном второстепенным или отдельным балкам — в пределах средней трети пролета балок; при бетонировании в направлении, параллельном главным балкам (прогонам) — в пределах двух средних четвертей пролета прогонов и плит.
При бетонировании массивов, арок, сводов, резервуаров, бункеров, гидротехнических сооружений, мостов и других сложных инженерных сооружений и конструкций рабочие швы устраиваются в местах, указанных в проектах.
Поверхность рабочих швов должна быть перпендикулярна к оси бетонируемых колонн и балок, к поверхности плит и стен (рис. 9.12, в). Возобновлять бетонирование допускается по достижении бетоном прочности не менее 1,5 МПа.
‘ Верхний уровень уложенной бетонной смеси должен быть на 5—7 см ниже верха щитов опалубки.
Процессы подачи и распределения бетонной смеси должны предусматривать ее доставку от места выгрузки в бетоноприемное оборудование на строительной площадке до места укладки в опалубку бетонируемой конструкции с минимальными затратами и обеспечивать требуемый темп монтажа опалубки, арматуры, погрузочно-разгрузочных и других сопутствующих процессу бетонирования работ. Применяемое оборудование, инвентарь и инструменты для укладки бетонной смеси должны быть готовы к работе, обеспечивать сохранение необходимой удобоукладываемости и предотвращать расслоение крупного заполнителя в бетонной смеси на месте укладки.
Неправильно
Рис. 9.12. Устройство рабочих швов: а — положение рабочих швов при бетонировании
колонн; б —то же, ребристых перекрытий; в — детали устройства рабочего шва;
1—1,11— II, III — III — места устройства рабочих швов
В зависимости от конкретных условий производства бетрнных работ основными средствами подачи бетонной смеси к месту укладки являются:
♦ строительные краны и подъемники;
♦ конвейеры и виброхоботы;
♦ бетононасосы;
♦ пневмонагнетатели.
Подача и распределение бетонных смесей строительными кранами и подъемниками.
Краны применяют для подачи и распределения бетонной смеси лишь в комплекте со специальным оборудованием — бадьями. По конструкции и принципу действия бадьи разделяются на поворотные и неповоротные (рис. 9.13, а, б). Конструкция бадей должна обеспечивать возможность порционной выгрузки бетонной смеси,
|
иметь простой и надежный в эксплуатации затвор, гарантирующий четкую отсечку смеси и герметичность, исключающую утечку цементного молока.
При бетонировании тонкостенных вертикальных конструкций бадьи могут оснащаться устройствами для направленного истечения и распределения бетонной смеси непосредственно в бетонируемой конструкции, например гибким рукавом.
Конструкция и емкость бадей должны выбираться с учетом технологической совместимости с типом применяемых транспортных средств, характеристиками бетонируемой конструкции и грузоподъемностью крана (табл. 9.7).
Таблица 9.7 Технологическая совместимость оборудования для подачи бетонной смеси
|
Во избежание зависания бетонной смеси разгрузочное отверстие бадьи должно составлять не менее 5-кратного размера заполнителя максимальной крупности при прямоугольной форме разгрузочного отверстия, 8-кратного — при круглей. Применение бадей с механическим побуждением позволяет производить укладку бетонной смеси с осадкой конуса 5—15 см.
При применении для подачи бетонной смеси строительных кранов должны соблюдаться следующие основные условия:
♦ грузоподъемность крана, вылет и высота подъема грузового крюка должны обеспечивать возможность подачи бадьи с бетонной смесью во все точки рабочей зоны;
♦ площадка для приема бетонной смеси, разгружаемой непосредственно в бадьи или через скиповый бетоноперегружатель, должна размещаться в зоне действия стрелы крана.
При возведении отдельно стоящих монолитных фундаментов, буронабивных свай, монтаже фундаментных плит и других конструкций, расположенных ниже уровня земли для подачи бетонной смеси и выполнения сопутствующих операций, в основном применяются стреловые краны, которые имеют высокую степень маневренности и возможность работы как с подошвы, так и с бровки котлована (рис. 9.13, в). Они могут быть использованы и для подачи бетонной смеси при бетонировании конструкций зданий любой конфигурации выше уровня земли в соответствии со своими техническими параметрами.
Подъемники различных типов (мачтовые, канатные и шахтные) используются для подъема бетонной смеси по вертикали или под наклоном (рис. 9.13, г). Подача смеси на требуемую высоту производится в ковшах или бадьях, иногда в тачках, тележках и вагонетках.
Подача и распределение бетонной смеси конвейерами и виброхоботами. Ленточные конвейеры применяются для подачи и распределения бетонной смеси при бетонировании массивных с большими в плане размерами фундаментных плит, бетонных подготовок и полов на больших участках.
Передвижные ленточные конвейеры длиной от 5 до 15 м применяют для подачи бетонной смеси подвижностью до 6 см. У них имеется двухколесное шасси. Высоту разгрузки изменяют канатно-блочной системой и ручной лебедкой. Разгрузка с ленты, гладкой или ребристой, может быть произведена в любом месте при помощи подвижной разгрузочной тележки или установленного под углом скребка.
Предельные углы наклона конвейера принимают в зависимости от подвижности бетонной смеси. Для смеси с осадкой конуса до 4 см угол подъема не должен превышать 18°, угол спуска — 12°, а при осадке конуса до 6 см — соответственно 15и 10°. Бетонная смесь на ленту конвейера должна подаваться толстым слоем, что уменьшает ее расслоение. Скорость движения ленты конвейера должна быть не более 1 м/с.
Конвейерами, собранными из отдельных типовых секций, возможна подача бетонной смеси на расстояние до 250 м. Смесь подается на магистральный конвейер, оттуда по магистральному сбрасывателю — на распределительные. Далее по лоткам или звеньевым хоботам смесь попадает к месту укладки (см. рис. 9.11, г).
При бетонировании фундаментов и других заглубленных в грунт конструкций промышленных зданий и сооружений могут использоваться самоходные ленточные бетоноукладчики, рабочим органом которых служит смонтированная на стреле лента транспортера (рис. 9.14, а). С помощью ленточных бетоноукладчиков обеспечивается прием бетонной смеси из автобетоновозов или автосамосвадов, ее подача и распределение в бетонируемой конструкции.
|
Самоходные ленточные бетоноукладчики состоят из ходовой части, кабины машиниста с пультом управления, телескопической или складывающейся стрелы с ленточным конвейером, приемного и распределительного бункеров и привода. Бетонная смесь из транспортного средства разгружается в приемный бункер бетоноукладчика, из которого поступает в распределительный бункер, затем на ленту транспортера и к месту укладки. На стреле рабочего органа бетоноукладчика подвешивается хобот из нескольких звеньев для опускания бетонной смеси непосредственно в конструкцию.
Эти машины наиболее эффективно используются при интенсивности сменного потока бетона 100 м3 и более и бетонировании конструкций, расположенных ниже уровня стоянки бетоноукладчика. В этом случае они обеспечивают с одной позиции транспортирование и распределение бетонной смеси в зависимости от конструкции машины в радиусе до 25 м.
Недостатком бетоноукладчиков является большая масса и ограниченная маневренность. Кроме того, при использовании конвейеров и ленточных бетоноукладчиков необходимо предусматривать меры по очистке ленты от налипающих частиц бетонной смеси.
Вибрационные конвейеры (рис. 9.14, б) применяют для бетонировании конструкций, расположенных ниже уровня земли при их удалении от бровки котлована на расстояние до 20 м. Транспортирование бетонной смеси производится под углом к горизонту от 5 до 30°. Вибрационный конвейер состоит из вибропитателя, виброжелобов и опорных элементов.
Вибропитатель служит для приема бетонной смеси из автотранспортных средств и непрерывного питания желобов или подачи смеси непосредственно в бетонируемую конструкцию. Вибропитатель устанавливают с наклоном в сторону бетонируемой конструкции.
Виброжелоба крепят к выходному проему вибропитателя и устанавливают на опорные конструкции с помощью подвесок с пружинными амортизаторами. Виброжелоба имеют д лину 4 и 6 м. Наибольшая скорость перемещения бетонной смеси в желобе достигается при толщине ее слоя 20—23 см. Производительность виброжелобов зависит от подвижности смеси и угла их наклона к горизонту.
Виброхоботы (рис. 9.14, в) применяют для подачи бетонной смеси без ее расслаивания на большую глубину (до 80 м). Их собирают из цилиндрических звеньев длиной 1 000—1 500 мм, на которые через каждые 2—4 секции устанавливают вибраторы-побудители. Нижние концы виброхоботов можно оттягивать в сторону не более чем на 0,25 м на каждый метр высоты. При оттяжке условия прохождения смеси ухудшаются, в связи с чем в нижней части виброхобота вибраторы крепят к нему с меньшим интервалом.
Для снижения скорости движения бетонной смеси виброхоботы снабжают промежуточными и концевыми гасителями. Промежуточные гасители располагают с шагом 10—11 м. Рассекателем потока смеси в гасителях является вставка в виде трехгранной призмы.
За верхнюю часть виброхобот подвешивают к загрузочной воронке. Для предотвращения попадания внутрь виброхобота посторонних предметов и негабаритных кусков заполнителя в воронку вмонтирована решетка с ячейками 20 х 25 см.
Максимальный размер заполнителей бетонной смеси не должен превышать 1/3 внутреннего диаметра хобота. При образовании пробки хоботу придают вертикальное положение и включают вибраторы. Если это не помогает, то пробку ликвидируют обстукиванием тяжелым молотком.
Подача и распределение бетонных смесей бетононасосами. Бетононасосы являются универсальными машинами с широким диапазоном технологических возможностей. Они позволяют с высокой степенью интенсивности (до 80 м3/ч и более) доставлять бетонные смеси на расстояние до 400 м по горизонтали и до 100 м и более по вертикали.
При производстве бетонных работ с применением бетононасоса все операции технологического процесса (подготовка фронта бетонирования, приготовление бетонной смеси, транспортирование к объекту, загрузка бетононасоса, распределение и укладка бетонной смеси) должны быть четко взаимоувязаны. Бетонные работы с использованием бетононасоса следует производить только при наличии проекта производства бетонных работ, в котором должны быть указаны:
♦ состав бетонной смеси и ее подвижность;
♦ допустимая крупность заполнителя;
♦ конструкция опалубки;
♦ число и места стоянок бетононасосов;
♦ число и маршруты движения средств доставки бетонной смеси к бетононасосу и другие данные, исходя из условий обеспечения непрерывной работы механизмов;
♦ требования по технике безопасности и правила операционного контроля.
По исполнению привода бетононасосы делятся на машины с механическим и
гидравлическим приводом, по исполнению перекачивающего механизма — на поршневые и беспоршневые (роторные, диафрагменные и др.). Принцип их действия показан на рис. 9.15.
Основная масса современных бетононасосов — двухпоршневые. Их применение позволяет обеспечить непрерывную подачу бетонной смеси (см. рис. 9.15, 1). Приводом служит гидравлическая система, в качестве рабочего наполнителя системы используют минеральное масло или воду. Рабочее давление у насосов с масляной гидравлической системой превышает 10 МПа, с водяной — 5 МПа. Максимальный ход поршня составляет 3 000 мм, диаметр поршня — до 250 мм.
К беспоршневым относятся роторные бетононасосы. Принцип действия их основан на непрерывном выдавливании из рабочего шланга бетонной смеси вращающимися обрезиненными роликами (см. рис. 9.15, II). Реверсивная работа такого бетононасоса способствует очистке бетоновода. Основным недостатком беспоршневого бетононасоса является недолговечность шланга: он подвергается
|
Рис. 9.15 (окончание) |
быстрому изнашиванию, особенно при транспортировании бетонной смеси с заполнителем из щебня.
Значительно повышает эффективность применения бетононасосов установка их на автомобильное шасси и оснащение распределительными поворотными шарнирно-сочлененными стрелами из нескольких секций (как правило, от 3 до 5), на которых укреплен транспортирующий трубопровод (рис. 9.16, а). Они называются автобетононасосами. На современных автобетононасосах положение стрелы рассчитывается и контролируется бортовым компьютером насоса. Машину можно устанавливать на самой кромке дорог или на сильно стесненной стройплощадке благодаря конструкции выносных опор для обеспечения устойчивости насоса. При перекачке бетона на дисплее бортового компьютера указывается, в каком направлении необходимо произвести перемещение опор для достижения максимальной устойчивости. С помощью звуковых сигналов оператор оповещается о достижении предела устойчивости машины при развернутой стреле. Компьютером осуществляется регистрация всех предельных состояний, а также фиксируется количество отработанных часов, число рабочих циклов, время, дата.
Автобетононасосы позволяют обеспечить подачу и распределение бетонной смеси в зоне действия стрелы без необходимости установки стационарных бето — новодов, быстроту маневрирования в пределах строительной площадки и переброски с объекта на объект.
Автобетононасосы могут применяться:
♦ при бетонировании конструкций зданий небольшой высоты (в основном, до трех этажей) и возможности обхода автобетононасоса по периметру здания;
♦ при бетонировании отдельно стоящих фундаментов, буронабивных свай, фундаментных плит и других конструкций, расположенных ниже уровня земли, и возможности движения автобетононасоса по периметру здания;
Рис. 9.16. Подача бетонной смеси бетононасосами: а — автобетононасосом при бетонировании столбчатых фундаментов: 1 — автобетоносмеситель; 2 — приемный бункер автобетононасоса; 3 — бетононасос; 4 — распределительная стрела; 5 — гибкий шланг; б — бетононасосом при возведении вторичной обделки тоннелей: 1 — автобетоносмеситель; 2 — бетононасос; 3 — бетоновод; 4 — арматура; 5 — гидродомкраты-манипуляторы; 6 — опалубка; 7 — вибратор; 8 — механизм перемещения; в — бетононасосом с автономной ^распределительной стрелой: 1 — автобетоносмеситель; 2 — бетононасос; 3 — бетоновод; 4 — рукав-компенсатор длины бетоновода; 5 — постамент с полноповоротной платформой; 6 — стрела; 7 — гибкий участок бетоновода; 8 — рабочий пол и опалубка; 9 — гидравлическая станция |
Рис. 9.16 (окончание) |
♦ при бетонировании конструкций, расположенных в труднодоступных для других механизмов местах, например при необходимости подачи бетонной смеси в проемы в условиях реконструкции.
Применяются также прицепные бетононасосы, смонтированные на прицепах и укомплектованные инвентарным бетоноводом (рис. 9.16, б). Эксплуатационные расходы при их использовании на 30—40% ниже, чем при применении автобетононасосов в связи с отсутствием затрат топлива и неизбежных при работе автобетононасосов простоев базового автомобиля.
При бетонировании монолитных конструкций высотных, компактных в плане, зданий прицепные бетононасосы следует использовать в сочетании с автономной манипуляционной стрелой, устанавливаемой на рабочем горизонте и переставляемой по мере изменения его по высоте (рис. 9.16, в). При этом необходимо иметь дополнительное силовое оборудование привода стрелы и устройства для обеспечения ее устойчивости.
Особое внимание должно быть обращено на крепление и опирание трубопроводов. При установке вертикальных бетоноводов должно закрепляться каждое звено. Верхнее и нижнее колена вертикального бетоновода во избежание разрыва соединений при работе насоса не должны опираться на какие-либо опоры (грунт, подкладки и т. д.).
При бетонировании конструкций, расположенных ниже уровня стоянки бетононасосов, не рекомендуется наклонная установка трубопроводов, так как при таком положении бетоноводов создаются условия для расслаивания бетонной смеси и пробкообразования. При необходимости изменения диаметра трубопровода между трубами различного диаметра вставляется переходной патрубок длиной 1 —2 м. Его подключение осуществляется по возможности ближе к насосу, где бетонная смесь более однородна.
В качестве бетоноводов могут быть использованы стальные трубопроводы и резиновые шланги со стальным кордом или текстолитовой основой. Возможно применение легких трубопроводов из пластических масс. Не рекомендуется использовать дюралюминиевые трубопроводы для перекачивания по ним бетонной смеси в связи с взаимодействием алюминия с гидратом окиси кальция цемента, и, как следствие, некоторым снижением прочности бетона.
Несмотря на то, что физический характеристики гибкого шланга и жесткой трубы неодинаковы, допускается конструировать из них бетоноводы, которые выгодно применять в таких местах, как повороты, труднодоступные участки и пересечения различных преград. К бетоноводу подсоединяется концевой гибкий шланг длиной 3—5 м, позволяющий повысить точность подачи бетонной смеси. Необходимо учитывать, что сопротивление движению бетонной смеси на поворотных и вертикальных участках бетоноводов больше, чем на горизонтальных прямых. Прямое вертикальное звено бетоновода длиной 1 м практически эквивалентно 3 м горизонтального, а сопротивление движению бетонной смеси в гибком шланге в 2 раза больше, чем в стальном трубопроводе.
Обязательным условием эффективной работы бетононасоса является достаточный фронт бетонных работ, обеспечивающий непрерывную работу машины, удобоперекачиваемая бетонная смесь, способная перемещаться по трубопроводу под действием создаваемого бетононасосом давления на предельные для данной конструкции насоса расстояния без изменения ее однородности, и опалубка, способная воспринимать повышенное боковое давление.
Бетонная смесь, предназначенная для транспортирования по трубопроводам, подбирается расчетно-экспериментальным путем. Удобоперекачиваемость бетонной смеси на тяжелых заполнителях может быть обеспечена лабораторным подбором ее состава, предусматривающим необходимые соотношения составляющих, в том числе и пластифицирующих добавок. При этом подвижность бетонной смеси должна находиться в пределах от 5 до 15 см, а крупность заполнителя не превышать одной трети внутреннего диаметра бетоновода. Расслоение или изменение ее консистенции приводит к образованию пробок в бетоноводе.
При перекачивании бетонной смеси на пористых заполнителях они, под давлением, развиваемым насосом, усиленно поглощают воду, в том числе и воду затворения. Это приводит к потере подвижности смеси и образованию пробок.
Удобоперекачиваемость смеси на пористых заполнителях может быть обеспечена или предварительным насыщением водой заполнителей, или применением метода резервирования, при котором в смесь по расчету вводится объем воды, компенсирующий поглощение ее заполнителями.
Способ доставки бетонной смеси должен обеспечивать сохранение к моменту выгрузки в приемный бункер бетононасоса ее качества, заданного проектом. Для доставки бетонной смеси к бетононасосу должны применяться автобетоносмесители. При доставке бетонной смеси бетоновозами или автомобилями-самосвалами смесь для восстановления начальной подвижности должна на объекте повторно перемешиваться в бетоноперегружателях-смесителях.
Бетон в трубопроводе движется, как цилиндрический стержень по тонкому слою цементного теста, которое способствует снижению трения бетонной смеси
0 стенки бетоноводов. С учетом этого до начала работы бетононасоса по трубопроводам следует прокачать цементное тесто.
Остановки в работе снижают надежность функционирования бетононасоса. В случае перерыва в подаче бетонной смеси более 10 мин бетонную смесь необходимо время от времени побуждать, прокачивая ее по замкнутому контуру: бетононасос — трубопровод — приемный бункер. При перерывах в работе более
1 ч требуется полностью освободить бетононасос и бетоноводы от бетонной смеси и тщательно промыть всю систему.
Очистка бетононасоса и бетоноводов производится в такой последовательности:
♦ удаляется бетонная смесь из приемного бункера;
♦ кратковременной обратной подачей снимается давление в системе и останавливается насос;
♦ открывается крышка очистки нагнетательного патрубка и удаляется имеющаяся бетонная смесь;
♦ приемный бункер, мешалка и насос тщательно промываются водой;
♦ 1 —2 пыжа из губчатой резины пропитываются водой и потоком воды с максимальной скоростью прогоняются по системе.
Подача бетонных смесей ннсвмонагнстатслями. Пневмонагнетатели служат для подачи пластичных и жестких бетонных смесей.
Для транспортирования пластичных смесей (с осадкой конуса более 5 см) применяются камерные пневмонагнетатели (рис. 9.17, а). Принцип их действия заключается в следующем. В герметически закрывающийся резервуар загружается бетонная или цементно-песчаная смесь, которая при помощи сжатого воздуха выдавливается в бетоновод и транспортируется к месту укладки. При этом по трубопроводу она движется сплошным потоком. Для уменьшения скорости выхода смеси из бетоновода и отделения воздуха к концевому звену трубопровода присоединяется гаситель.
Камерные пневмонагнетатели применяются в основном при бетонировании мал оармированных конструкций и обделок туннелей при подземном строитель-
Рис. 9.17. Пневмоустановки: а — установки для пневмотранспортирования подвижных смесей: I — пневмонагнетатель камерного типа с подачей воздуха в верхнюю и среднюю части резервуара; II— то же, с подводом воздуха в верхнюю и нижнюю части резервуара; III — подача бетонной смеси; I — автобетоносмеситель; 2 — бетоновод; 3 — гаситель; 4 — компрессор; 5 — ресивер; 6 — пневмонагнетатель; б — установка для подачи жестких бетонных смесей: I — конструктивная схема установки для подачи жестких бетонных смесей: 1 — резервуар; 2 — крышка; 3 — побудитель; 4 — трубопровод подачи сжатого воздуха; 5 — разгрузочный патрубок; 6 — бетоновод; 7 — гаситель; II — подача бетонной смеси: 1 — компрессор; 2 — шланг для подачи воздуха; 3 — емкость для воды; 4 — пневмоустановка; 5 — бетоновод; 6 — ресцвер; 7 — гаситель |
стве. Они устроены проще бетононасосов, не имеют движущихся частей, характеризуются малыми габаритами. К недостаткам относятся высокие удельные энергозатраты и скорости транспортирования (до 8—10 м/с), что вызывает угрозу расслоения смеси и требует применения специального массивного концевого гасителя.
При устройстве подготовок под полы, стяжек на кровлях промышленных зданий, открытых складских площадок и других конструкций обычно применяют жесткие бетонные смеси подвижностью, характеризующейся осадкой стандартного конуса 3—5 см. В связи с тем, что при подаче таких смесей по трубам возникают значительные сопротивления, использование для их транспортирования бетононасосов и камерных пневмонагнетателей невозможно. Вместе с тем структурная устойчивость и связность жестких бетонных смесей облегчают их порционную (дискретную) транспортировку в поршневом режиме.
Для транспортирования жестких бетонных смесей применяются пневмонагнетатели, позволяющие с помощью импульсной подачи воздуха и смеси в бетоновод разделять бетонную массу на порции (рис. 9.17, б). Для этого применяют специальный пневмонагнетатель, состоящий из резервуара с загрузочным люком, закрываемым герметичной крышкой, и напорного патрубка в нижней части резервуара. Внутри по оси резервуара расположен вал с лопастями для перемешивания смеси. Одна из лопастей при вращении периодически перекрывает входное отверстие напорного патрубка. В транспортном режиме в резервуар подается сжатый воздух, под давлением которого порции бетонной смеси, отсекаемые лопастью, выжимаются в бетоновод. Такой дозированный ввод в бетоновод порций смеси и сжатого воздуха, помимо значительного снижения сопротивления при движении смеси, обеспечивает наиболее рациональное использование энергии сжатого воздуха и, следовательно, наименьшую энергоемкость транспортного процесса.
Нормальное давление в напорном резервуаре при транспортировании должно быть от 0,4 до 0,5 МПа. Если в начальный период давление в напорном резервуаре не поднимается выше 0,3 МПа, следует уменьшить подачу воздуха в бетоновод. Когда давление воздуха упадет примерно на 0,2 МПа (это служит сигналом окончания транспортирования), следует прекратить подачу воздуха в бетоновод, затем — в напорный резервуар.
Для гашения силы удара и частичного удаления воздуха из бетонной смеси на конце бетоновода укрепляется гаситель. Так как скорость истечения смеси в этом случае не превышает 4—5 м/с, он имеет упрощенную конструкцию, например в виде отрезка плавно изогнутой металлической трубы.
Для удобства перебазирования некоторые пневмонагнетатели устанавливаются на салазки или пневмоколесную пару.
Бетоноводы для пневмонагнетателей изготовляются из резиновых рукавов — звеньев диаметром 60 и 100 мм, длиною до 15 м, соединяемых друг с другом зажимными устройствами, обеспечивающими герметичность. Вместо резиновых шлангов могут применяться стальные или легкие полиэтиленовые трубопроводы, выпускаемые звеньями длиной 6, 8, 10 и 12 м. Количество стыков бетоново — дов должно быть минимальным, в местах поворота шланги укладываются по наибольшему радиусу. Звенья бетоноводов необходимо периодически менять местами для увеличения срока их службы.
Для загрузки пневмонагнетателя наиболее технологично использование автобетоносмесителей. При этом в пневмонагнетатели загружаются не составляющие, а готовая бетонная смесь. Лопасти используются лишь для побуждения смеси и отсекания ее порций, что обеспечивает большую сохранность этой подверженной изнашиванию части установки.
При приготовлении бетонной смеси мешалкой пневмонагнетателя загрузку составляющих следует производить в следующей последовательности: вначале загружается половина объема заполнителя (50%), затем вяжущее (100%), вода (100%) и оставшийся объем заполнителя (50%). Не допускается вводить в бетонную смесь воздухововлекающие и газообразующие добавки, так как это приводит к разжижению смеси и прострелу порций смеси воздухом.
В случаях закупорки бетоновода следует снять давление воздуха, остановить мешалку, отсоединить и вычистить бетоновод. При образовании пробок перед муфтами бетоноводов необходимо заменить уплотнения или фланцевые соединения звеньев бетоновода.
Смазку и чистку пневмонагнетателя и бетоноводов, а также проверку воздухоподающей арматуры следует производить в соответствии с правилами эксплуатации применяемого пневмонагнетателя.
Уплотнение бетонной смеси. Это важная технологическая операция при выполнении бетонных работ. От ее качества в основном зависят плотность и однородность бетона, а следовательно, его прочность и долговечность. При уплотнении из бетонной смеси удаляется воздух. Установлено, что каждый процент воздуха уменьшает прочность бетона на 3—5%, поэтому даже высокопластичные смеси необходимо уплотнять. В жестких смесях объем воздуха достигает 40—45%, в литых — 5—10%.
Основным способом уплотнения бетонных смесей является вибрационный — виброушютнснис. Продолжительность виброуплотнения устанавливается в зависимости от формы и размеров конструкции, степени ее армирования и характеристик бетонной смеси. При применении литых бетонных смесей подвижностью до 22 см следует использовать кратковременную вибрацию (от 2 до 4 с) для удаления защемленного воздуха и полного заполнения смесью бетонируемой конструкции. При подвижности бетонной смеси свыше 22 см допускается без — вибрационный метод укладки.
Особенно тщательно следует уплотнять и распределять бетонную смесь вокруг арматуры, а также по углам опалубки до образования сплошной массы без пустот, прежде всего в защитном слое бетона.
В условиях строительной площадки используют следующие виды вибрирования: внутреннее, поверхностное и наружное (рис. 9.18). В зависимости от вида привода вибраторы делятся на элетромеханические, пневматические и с приводом от двигателя внутреннего сгорания.
Для внутреннего вибрирования применяются глубинные вибраторы (рис. 9.18, а) с погружаемым в бетонную смесь вибронаконечником (вибратор с гибким валом) или корпусом (вибробулава и подвесные вибраторы). Подвесные глубинные вибраторы могут быть собраны в блоки (вибропакеты). Одной из систем глубинных вибраторов являются плоскостные виброизлучатели, представляющие собой два мощных цилиндрических вибратора, жестко связанных стальной пли той. Они позволяют эффективно уплотнять бетонную смесь с осадкой конуса менее 10 см в массивных конструкциях.
Рис. 9.18. Вибраторы и инструменты для уплотнения бетонной смеси: а — вибраторы глубинные (внутренние): I — схема работы; II — внутренний вибратор с двигателем, встроенным в наконечник; Ш — то же, с двигателем, вынесенным к ручке; IV— то же, с гибким валом; V — пакетный вибратор; VI — плоскостной виброизлучатель: 1 — корпус вибратора; 2 — штанги; 3 — двигатель; 4 — гибкий вал; 5 — серьга; 6 — зажим; 7 — подвеска; 8 — синхронизатор; 9 — резиновый амортизатор; 10— плита; 11 — ребра; б — поверхностные вибраторы: 1 — схема работы; II — площадочный вибратор; 111 — виброрейка: 1 — площадка; 2 — двигатель; 3 — питающий кабель; 4 — уплотняющий брус; в — схема работы наружного вибратора: 1 — опалубка; 2 — дебаланс; г — шуровка |
При погружении в бетонную смесь глубинный вибратор должен углубляться в ранее уложенный слой на 5—10 см. Для обеспечения качественного уплотнения и проработки слоя свежеуложенного бетона в месте контакта с ранее уложенным и для увеличения производительности вибратор рекомендуется устанавливать с наклоном под углом 30—35° к горизонту. Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать полуторного радиуса их действия.
Не допускается устанавливать вибратор у внутренней поверхности деревянной опалубки на расстоянии менее 10 см. У бетонной опалубки или у шва сопряжения со смежным блоком вибратор следует устанавливать возможно ближе, однако он не должен касаться опалубки или ранее уложенного бетона, не набравшего критической прочности.
При уплотнении бетонной смеси не допускается опирание работающих вибраторов на арматуру и закладные изделия, элементы крепления опалубки (тяжи и др.). Не следует применять вибраторы в качестве средства перемещения бетонной массы.
Для уплотнения бетонной смеси при устройстве бетонных подготовок под полы, площадок, перекрытий, проездов, дорожек и других тонких горизонтальных конструкций (с одиночной арматурой толщиной не более 250 мм, сдвойной — 120 мм) применяют поверхностные (площадочные) вибраторы (см. рис. 9.18, б) и виброрейки (см. рис. 9.18, III). Шаг их перестановки должен обеспечивать перекрытие на 10 см площадкой вибратора границы уже провибрированного участка.
Для уплотнения бетонной смеси при бетонировании конструкций незначительной толщины, для побуждения выгрузки сыпучих и вязких материалов из бункеров и бадей на них устанавливают наружные вибраторы.
Вакуумирование как способ уплотнения бетонной смеси. Для обеспечения требуемой удобоукладываемости (пластичности) бетонной смеси при производстве бетонных работ приходится использовать намного больше воды, чем это необходимо для ее твердения. Повышенное содержание воды в смеси влечет за собой увеличение расхода цемента и снижение качества бетонных конструкций (сокращение их долговечности), так как при испарении излишней воды затворения в твердеющем бетоне образуются поры, происходит повышенная усадка, возникают трещины.
Жесткие смеси (без избытка воды) не дают конструкций высокого качества из-за трудности их уплотнения.
Решают это противоречие следующим образом. В бетонную смесь при изготовлении вводят такое количество воды, которое обеспечивает ее высокую подвижность. Эту смесь легко укладывать в опалубку (форму) и уплотнять. Операция вибрирования обеспечивает равномерное распределение заполнителя в бетонной смеси и при этом удаляются воздух и воздушные включения.
Затем избыточную воду под действием вакуума удаляют (производят вакуумирование), используя специальные приборы и оборудование (рис. 9.19). При вакуумировании из бетонной смеси отсасывается избыточная вода, снижается водо-
Рис. 9.19. Схемы вакуумной обработки бетона: а — схема возведения монолитных стен: 1 — наружный щит опалубки; 2 — бетонная смесь; 3 — внутренний вакуумный щит; 4 — вибратор; 5 — коллектор; 6 — водосборник; 7— вакуумный трубопровод; 8 — ресивер; 9 — вакуумный насос; б — схема устройства высококачественных бетонных полов: I — подготовительные работы, установка рельс-форм; II — укладка бетонной смеси с уплотнением глубинным вибратором; III — поверхностное уплотнение виброрейкой; IV — вакуумирование; V, VI — разравнивание поверхности сразу после вакуумирования и обработка бетоноотделочной мачиной, при необходимости введение специальных упрочняющих или обеспыливающих составов |
цементное отношение уложенной смеси. Снижение этого показателя обеспечивает значительное улучшение почти всех свойств бетона, при этом происходит дополнительное уплотнение бетонной смеси.
Непосредственно после вакуумирования бетон (вакуум-бетон) приобретает значительную прочность, которая позволяет передвигаться по нему, производить частичную или полную распалубку.
Вакуумирование производят с помощью щитов с вакуум-полостями и вакуум-насоса сразу после укладки и вибрирования. Кроме наружных вакуум-полостей для вакуумирования стен и колонн могут использоваться специальные вакуум-трубки — горизонтальные и вертикальные, которые устанавливаются внутрь бетонируемых конструкций.
Избыточная вода отсасывается вакуум-насосом и удаляется непрерывно по шлангам. В результате вакуумирования содержание воды в бетонной смеси уменьшается на 20—25%, что значительно повышает прочность на сжатие, износостойкость и другие показатели бетона. Вакуумирование происходит очень быстро и бетон уплотняется настолько, что можно по нему сразу ходить и приступить к следующей операции.
Наиболее успешно такой способ используется при устройстве высокопрочных полов (см. рис. 9.19,6).
Уход за бетоном и приемка работ. После укладки бетонной смеси начинается сложный физико-химический процесс твердения бетона, при котором цемент во взаимодействии с водой образует прочные монолитные соединения. Для обеспечения твердения бетона и набора его прочности в заданные сроки необходимо осуществлять серию мероприятий по уходу за бетоном. Порядок и сроки их проведения, контроль за выполнением, сроки распалубки и приемка готовых конструкций устанавливаются нормативно-техническими документами и проектом производства работ.
В начальный период твердения открытую поверхность бетона защищают от потерь влаги во избежание обезвоживания бетона. Если вода из бетона преждевременно испарится, твердение практически прекратится и в результате усадки появятся мелкие усадочные трещины на его поверхности, прочность бетона снизится на 15—40%, уменьшатся также его морозостойкость, водо — и газонепроницаемость. Влажностный уход за бетоном должен начинаться после достижения бетоном прочности от 0,3 до 0,5 МПа. В зависимости от типа используемого цемента, водоцементного отношения, вида химических добавок и температуры твердения этот период наступает через 2—12 ч после завершения бетонирования.
Для защиты от вредного воздействия прямых солнечных лучей, ветра и попадания атмосферных осадков устанавливают щиты (тенты), открытую поверхность свежеуложенного бетона покрывают жидкими пленкообразующими материалами (лаком этиноль, битумными эмульсиями) или укрывают пленками из полимерных материалов, водонепроницаемой бумагой, брезентом, влагоемкими покрытиями из мешковины, опилками и т. д.
Укрытие поверхности водо — и паронепроницаемыми материалами позволяет без ее увлажнения снизить потери влаги от испарения. В солнечную погоду при температуре воздуха выше +25 °С с целью снижения температурного воздействия на бетон следует применять металлизированные пленки с высокой отражающей способностью или закрывать бетон комбинированным покрытием, в котором пленка прошита в пакет со слоем мешковины.
В сухую и жаркую погоду необходимо систематически поливать из брандспойта с распылителем деревянную опалубку и влагоемкие покрытия. Влагоемкие покрытия поливают так часто, чтобы поверхность бетона в период ухода постоянно была влажной. Открытые поверхности бетона следует поддерживать во влажном состоянии до достижения бетоном 75%-ной проектной прочности.
Бетон на обычных портландцементах, как правило, поливают в течение 7 суток, на глиноземистых цементах — 3 суток, а на шлакопортландцементах и других малоактивных цементах — 14 суток. При температуре выше +15 °С в течение первых трех суток бетон поливают через каждые 2 часа днем и один раз ночью; в последующие дни — не реже 3 раз в сутки. Если поверхность бетона предварительно была укрыта влагоемкими материалами, перерывы между поливками увеличивают в 1,5 раза. При средней температуре воздуха от 0 до +5 °С бетон можно не поливать.
После окончания периода влажностного ухода следует предпринимать специальные меры для предотвращения образования микротрещин, появляющихся из-за интенсивного испарения влаги. С этой целью после прекращения полива не следует удалять материал, покрывающий бетон, еще от 2 до 4 суток.
Температура выдерживания конструкций в опалубке в летний период без подвода тепла от внешних источников должна определяться с учетом удельного тепловыделения цемента, состава бетона, модуля поверхности конструкций, содержания арматуры в конструкциях, материалоемкости опалубки и температуры окружающей среды.
Распалубливание бетонных и железобетонных конструкций. Распалубливание забетонированных конструкций является одним из основных видов опалубочных работ.
Разбирать опалубку можно только с разрешения производителя работ, а при особо ответственных конструкциях (по перечню, установленному проектом) — с разрешения главного инженера.
Опалубку вертикальных незагруженных монолитных конструкций при условии сохранения формы разбирают при наборе прочности не менее 0,2—0,3 МПа. Опалубку незагруженных монолитных конструкций горизонтальных и наклонных пролетом до 6 м снимают при прочности бетона не менее 70%, а опалубку конструкций пролетов свыше 6 м — не менее 80%. Минимальная прочность загруженных конструкций, в том числе от вышележащего бетона (бетонной смеси), определяется проектом производства работ и согласовывается с проектной организацией.
Сроки достижения бетоном требуемой прочности устанавливают по данным испытаний контрольных образцов, ориентировочно — по графикам и таблицам в зависимости от марки и вида примененного цемента и средней температуры твердения (обычно — через 6—72 ч после окончания бетонирования). Сокращение времени выдерживания бетона в опалубке позволяет увеличивать ее оборачиваемость, и тем самым обеспечивает эффективность использования опалубки.
При разборке опалубки не допускается повреждение монолитйых конструкций и элементов опалубки. Поэтому распалубливание следует выполнять аккуратно.
Снятие всех типов опалубки следует производить после предварительного отрыва от бетона. При разборке мелкощитовой опалубки применяют ломики — гвоздодеры. Однако отрыв опалубочных панелей вручную требует больших затрат труда и вызывает простои механизмов. Для отрыва опалубочных панелей часто используют домкраты или коленчатые рычаги.
Стойки и леса, поддерживающие опалубку несущих конструкций, удаляют лишь после снятия боковой опалубки и осмотра распалубленных конструкций и колонн, поддерживающих эти конструкции. Стойки, поддерживающие опалубку днищ балок бетонируемого перекрытия, оставляют полностью. Под балками и прогонами нижележащего перекрытия оставляют стойки на расстоянии 4 м одна от другой и не менее 3 м от опор конструкции. Эти стойки удаляют, когда бетон достигнет проектной прочности. Распалубливание пространственных конструкций должно производиться плавно, без перекосов.
Особенная осторожность требуется при распалубливании арок и сводов, тонкостенных конструкций (например, сводов-оболочек), а также балочных конструкций пролетом более 8 м. Нагрузка от собственной массы (после удаления опалубки и лесов) может оказать на конструкцию действие, аналогичное удару, что может повлечь за собой ее разрушение. Поэтому удалению опалубки вышеупомянутых конструкций должно предшествовать плавное и равномерное опускание поддерживающих лесов. Этот процесс называется раскружаливанием. Перед раскружаливанием сводов с затяжками, снабженными муфтами или другими натяжными приспособлениями, сначала натягивают затяжки.
Раскружаливание купольных конструкций и воронок бункеров осуществляют одновременно, ослабляя клинья, опуская домкратные винты или выпуская песок из опорных цилиндров под опорами, расположенными в центре конструкции, и ведут симметрично в обе стороны по направлению к ее периметру (пятам). Раскружаливание производят в два, три и более приемов в зависимости от длины пролета и массы конструкции.
От качества распалубливания во многом зависит пригодность опалубочных материалов для дальнейшего использования. При небрежном распалубливании повреждается гладкая поверхность обшивки, деформируются ее каркас и крепления. В результате для вторичного использования опалубку требуется ремонтировать или даже полностью заменять.
Подготовка опалубки к повторному применению заключается в очистке ее от налипшего бетона, извлечении гвоздей и ремонте поврежденных мест. Металлические щиты смазывают со стороны, обращенной к бетону, смазочными материалами (смазками), пользуясь распылителем или кистями.
После распалубливания, когда бетон еще достаточно свеж, исправляют обнаруженные дефекты. Пустоты и раковины очищают от плохо уплотненного бетона, обрабатывают щетками или пескоструйным аппаратом, промывают водой и заделывают раствором (1:2). Каверны заделывают торкретированием.
Движение людей по забетонированным конструкциям и установка опалубки вышележащих конструкций допускаются после достижения бетоном прочности не менее 1,5 МПа.
Обработка поверхности монолитных конструкций, прорезка деформационных швов, технологических борозд, проемов, отверстий, если эти виды работ предусмотрены проектной документацией, должны производиться при прочности бетона и железобетона не менее 50% проектной величины.
Приемка бетонных и железобетонных конструкций. Приемку бетонных и железобетонных конструкций производят после достижения бетоном проектной прочности. При этом предъявляются журналы работ, документы о согласовании всех изменений в чертежах, данные испытаний контрольных образцов бетона, акты на скрытые работы и промежуточной приемки конструкций и т. п.
При приемке законченных бетонных и железобетонных конструкций или частей сооружений проверяются:
♦ соответствие конструкций рабочим чертежам по расположению в плане, высотным отметкам, внешним очертаниям и геометрическим размерам. В процессе приемки устанавливают наличие и соответствие проекту отверстий, проемов, каналов и расположения закладных деталей, качество выполнения деформационных швов;
♦ качество бетона по прочности, а в необходимых случаях по морозостойкости, водонепроницаемости и другим показателям, указанным в проекте, — по результатам производственных и лабораторных испытаний;
♦ качество применяемых в конструкции материалов, полуфабрикатов и изделий — по их паспортам и сертификатам.
Отклонения в размерах и положении возведенных конструкций не должны превышать нормативных (табл. 9.8).
Приемка бетонных и железобетонных конструкций или частей сооружений оформляется в установленном порядке актом освидетельствования скрытых работ или актом на приемку ответственных конструкций в соответствии с существующими на данный момент требованиями.
Таблица 9.8 Требования, предъявляемые к законченным бетонным и железобетонным конструкциям или частям сооружений
|
Арматурные работы
Арматурные работы включают в себя изготовление арматурных элементов и изделий, их укрупнительную сборку и установку в проектное положение в железобетонных конструкциях в зонах, подвергающихся изгибу, растяжению, а иногда и сжатию. Предварительное напряжение конструкций в условиях стройплощадки производится натяжением напрягаемой арматуры на затвердевший бетон.
Арматурой называются стальные и неметаллические (из специальных видов стеклопластика, кевлара, углепластика) стержни круглого и профильного сечения, проволока, а также изделия из них (рис. 9.8), предназначенные для восприятия растягивающих и знакопеременных усилий, а в центрально-нагруженных элементах — сжимающих усилий.
Следует особо сказать о неметаллической арматуре. Она находит сейчас широкое применение. И это понятно. Ведь высокопрочную стальную арматуру при натяжении на бетон надо специально защищать от коррозии особенно в условиях жаркого и влажного климата. Неметаллическая же арматура, например из углепластика, стойка во всех агрессивных средах. Поэтому во всех странах активно ведутся работы по освоению производства и применению высокопрочной неметаллической арматуры из специальных видов стеклопластика, кевлара, углепластика.
Железобетонные конструкции армируют отдельными прямыми или гнутыми стержнями, сетками, пространственными каркасами, натяжением пучков проволоки, канатов, стержней или введением в бетон отрезков волокон из стальных, стеклянных, базальтовых или других материалов (фибры) при дисперсном армировании.
Основным арматурным элементом, воспринимающим растягивающие, сжимающие или срезающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях под воздействием внешних нагрузок, является рабочая арматура. Вид и сечение рабочей арматуры определяют расчетом. Арматура может быть принята обычной или предварительно-напряженной. Распределительная арматура — вспомогательный элемент, позволяющий распределять усилия между стержнями рабочей арматуры. Распределительная арматура может являться и монтажной, которая одновременно со своими основными задачами выполняет фиксирование рабочей арматуры в пространстве конструкции. Конструктивная арматура — это элемент, вводимый в конструкцию для сохранения ее целости в процессе формования, транспортирования, монтажа и т. п. Из арматурных заготовок собирают арматурные элементы, используемые для армирования железобетонных конструкций, которые подразделяются на плоские и пространственные каркасы.
Полуфабрикаты и готовые изделия из арматурной стали, используемые для армирования сборных и монолитных железобетонных конструкций, называются арматурными изделиями (см. рис. 9.8). К ним относятся сварные или вязаные сетки, плоские и пространственные каркасы, хомуты, монтажные петли, стержни и пучки напрягаемой арматуры с анкерами и без анкеров, закладные детали. Их изготовление производится в основном централизованно на заводах металлических изделий и в арматурных цехах на заводах железобетонных изделий.
Наиболее массовыми арматурными изделиями являются арматурные сетки из стержней, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных в местах пересечений (крестообразное соединение). Сетки из арматурной стали диаметром от 3 до 10 мм условно называются легкими, а свыше 12 мм — тяжелыми. Легкие сетки производят шириной от 65 до 380 см, плоские тяжелые сетки — шириной от 65 до 305 см. Длина сеток в основном не превышает 9 м. Легкие сетки с продольными стержнями из арматурной проволоки диаметрами от 3 до 5 мм включительно и при поперечных стержнях диаметрами до 10 мм включительно изготовляют рулонными.
Каркас арматурный — объемный арматурный элемент, образованный путем соединения арматурных сеток или отдельных стержней. Способ соединения и взаимное расположение арматурных сеток должны соответствовать требованиям проектной документации. Арматурные каркасы изготовляют плоскими или пространственными.
Плоские арматурные каркасы состоят из двух, трех или четырех продольных и перпендикулярных им поперечных стержней, соединяемых в крестообразных пересечениях сваркой или вязкой. В зависимости от количества продольных стержней плоские каркасы подраздели ют на двух- («лесенка»), трех — и четырехветве — вые. Такие каркасы служат полуфабрикатами при изготовлении пространственных каркасов для армирования железобетонных плит перекрытий и покрытий, стеновых панелей, балок, ферм и других изгибаемых или растянутых железобетонных элементов и конструкций с малой шириной поперечного сечения.
Пространственные арматурные каркасы состоят из собранных в одно изделие плоских сеток и каркасов, отдельных стержней, хомутов, скоб, монтажных петель и закладных деталей, расположенных в разных плоскостях.
Хомуты являются поперечной распределительной арматурой пространственных каркасов балок, колонн, свай и других изделий. Они имеют форму замкнутых или открытых с верхней стороны прямоугольников или трапеций и охватывают снаружи рабочую арматуру. В некоторых случаях хомутами служит поперечная арматура плоских каркасов.
Монтажные (подъемные) петли представляют собой заанкеренные в железобетонные или бетонные конструкции петлевые выпуски, за которые зацепляют конструкцию крюками подъемных стропов при складировании, транспортировании, монтаже, распалубке.
Закладные детали — стальные элементы, заанкеренные в бетоне и предназначенные для соединения сборных железобетонных конструкций между собой или с другими конструкциями зданий и сооружений. Закладные детали могут быть открытые и закрытые, сварные и штампованные (рис. 9.8).
Изготовление арматурных и закладных изделий. Арматурную сталь следует хранить в закрытых складах по профилям, классам, диаметрам и партиям на стеллажах, в кассетах, бункерах, штабелях со свободными проходами в условиях, исключающих ее коррозию и загрязнение. Допускается хранить арматурную сталь под навесом при условии защиты ее от влаги. Не допускается хранение арматурной стали на земляном полу, а также вблизи агрессивных химических веществ.
Заготовка мерных арматурных стержней, их гибка, изготовление сеток и пространственных каркасов должны производиться в специализированных арматурных цехах предприятий стройиндустрии, и лишь в небольших объемах эти работы могут выполняться на стройплощадке.
Сварные арматурные сетки изготовляют точечной контактной сваркой на автоматизированных и механизированных линиях, оснащенных широкосеточными многоэлектродными сварочными машинами. Мелкосерийные и одиночные сварные сетки изготовляют на одноточечных сварочных машинах.
Вязаные сетки более трудоемки в изготовлении, их применяют при отсутствии сварочного оборудования, а также при использовании для производства сеток отходов несвариваемой арматурной стали.
Арматурные каркасы собирают на специальных кондукторах, горизонтальных и вертикальных установках, соединяя элементы каркаса контактной точечной сваркой с помощью сварочных клещей, а иногда дуговой электросваркой или вязкой. Пространственные каркасы линейных элементов (свай, колонн, опор линий электропередачи) изготовляют на навивочных машинах из отдельных стержней и бухтовой проволоки, а также собирают из отдельных стержней и хомутов с помощью вязки.
Хомуты изготовляют на гибочных станках из бухтовой и стержневой арматурной стали классов A-I, А-Ill и BpI (S240, S400 и S500).
Монтажные петли изготовляют на гибочных станках из пластичной арматурной стали класса A-I (S240) и иногда из отходов канатной арматуры класса A-VI (S1200).
Сварные закладные детали обычно состоят из пластин или отрезков угловой либо фасованной стали с приваренными к ним анкерными стержнями. В зависимости от характера действующих на деталь усилий, места ее расположения и удобства установки в арматурный каркас различают закладные изделия с перпендикулярным (тавровое), наклонным, параллельным (внахлестку) или смешанным расположением анкерных стержней (рис. 9.8, в, I—III). Анкеры изготовляют из арматурной стали классов А-Н и А-Ш диаметром 8—25 мм.
Сварные закладные детали располагают в железобетонном элементе так, чтобы наружные поверхности пластин находились в одной плоскости с поверхнос
тью соответствующей грани элемента. При изготовлении железобетонного изделия с механизированным заглаживанием поверхности стальные пластины со стороны этих поверхностей заглубляют в бетоне не менее чем на 5 мм.
Штампованные закладные детали (рис. 9.8, в, IV) изготовляют из стали единым элементом методом холодной штамповки. Они состоят из участка, выполняющего функцию пластины (аналогично сварным деталям), и полосовых анкеров, имеющих выштампованный рельеф в виде сферических выступов или волнообразных выгибов на продольных кромках полосовых анкеров и др. Штампованные закладные детали изготовляют из полосовой (листовой) стали толщиной 4—6 мм.
Преимущество штампованных закладных деталей перед сварными заключается в возможности создания механизированного поточного производства, существенно уменьшающего трудоемкость изготовления и позволяющего исключить процесс сварки.
Для обеспечения долговечности закладных деталей предусматривается их антикоррозионная защита. Способ защиты зависит от степени агрессивности среды, в которой они будут эксплуатироваться.
Укрупнительная сборка и установка арматуры. Укрупнительная сборка арматурных каркасов и изготовление крупных блоков сокращают время возведения конструкций, снижая трудозатраты за счет выполнения арматурщиками значительной части работы в более удобных и безопасных условиях. Укрупнительную сборку производят в проектном положении или на специальной площадке в зависимости от условий строительства.
Изготовление пространственных крупногабаритных изделий следует производить в сборочных кондукторах: стационарных или кондукторах-манипуляторах. Стационарные сборочные кондукторы конструктивно просты, но при их использовании рабочий и технологическое оборудование (сварочные клещи) перемешаются от узла к узлу изделия. Кондуктор-манипулятор более удобен, так как на нем арматурный каркас перемещается относительно рабочего места. Плоские сетки и пространственные каркасы подаются к месту установки с помощью специальных траверс.
При армировании и последующем бетонировании любой конструкции необходимо соблюдать точность установки арматуры и указанную в проекте толщину защитного слоя бетона,. Для обеспечения требуемой толщины защитного слоя между арматурой и опалубкой используют фиксаторы из пластмассы или бетона, а также различные шаблоны, подставки, прокладки и подкладки.
Армирование плит плоскими сетками может быть однорядным с расположением сетки в нижней или верхней части плиты и двухрядным, с сетками в обеих частях плиты. При армировании нижней зоны сетку помещают на подготовленное основание или в опалубку и устанавливают фиксаторы нижнего слоя. При армировании верхней зоны сетки укладывают на легкие пространственные гнутые каркасики требуемой высоты или на укрепленные в вертикальном положении плоские каркасы. Так же поступают и при двухрядном армировании, если конструкция не собрана предварительно в пространственный каркас из двух сеток с перпендикулярными связями.
Каркас арматуры балок сложен и выполняется, как правило, в заводских условиях. Стыковку каркасов балок осуществляют в зоне минимальных моментов. Каркасы, изготовленные на заводе, наиболее приемлемы и для армирования колонн, подколонников, ступенчатых фундаментов. Примеры монтажа арматурных блоков представлены на рис. 9.9.
При сборке пространственных каркасов подколонников, ригелей, балок иногда целесообразно оснастить их щитами опалубки, т. е. создать арматурно-опалубочный блок и затем краном смонтировать его в проектное положение.
При массе арматурного изделия до 100 кг его допускается устанавливать вручную, подавая краном сразу по несколько штук.
Рис. 9.9. Схемы монтажа арматурных блоков: а — монтаж арматурного блока ленточного фундамента; б — монтаж колонны; 1 — блок арматуры; 2 — траверса; 3 — стропы; 4 — гусеничный кран; 5 — расчалка |
Изготовление нетиновых и негабаритных арматурных элементов на стройплощадке и их укрупнительную сборку следует вести на индустриальной основе с использованием необходимой технологической оснастки. Оперативно создать мобильные мощности арматурного производства на стройплощадке можно с помощью передвижных арматурных станций (ПАС), которые размещаются в транспортных контейнерах-вагончиках с установленным рабочим оборудованием (например, контейнер с правильно-отрезным станком, ножницами для вырезки окон в сетке или резки отдельных стержней, установкой для гибки стержней; контейнер с контактно-сварочной машиной для сварки сеток; контейнер для электросварочного оборудования и нормокомплекта инструмента и др.).
Все устройства подачи и уборки арматуры, гибки и укрупненной сборки располагают под навесом. После завершения работ на объекте ПАС приводят в транспортное положение и перевозят на другой объект.
Типы, конструктивные элементы сварных соединений, их размеры, подготовка под сварку и способы сварки должны соответствовать установленным стандартам.
Стыковые соединения стержней, располагающиеся вдоль оси и являющиеся продолжением один другого, осуществляют следующими способами:
♦ электросваркой (ванная, контактная);
♦ на винтовых муфтах (для ликвидации люфта резьбового соединения муфты затягиваются контргайками или же зазор между муфтой и стержнем заполняют затвердевающими составами с наполнителем);
♦ на объемных гильзах, опрессованных на стержнях периодического профиля;
♦ внахлестку с накладками, привариваемыми к стержням;
♦ внахлестку с перепуском арматуры периодического профиля или с крюками.
Крестообразное соединение стержней, собранных внахлестку в основном взаимно перпендикулярно, осуществляется вязкой (скруткой) отожженной проволокой, а также с помощью проволочных (из проволоки диаметром 1,6— 1,8 мм) или пластмассовых фиксаторов. Для ручной вязки арматуры применяются различные приспособления: традиционные кусачки, специальные крючки, электромеханические пистолеты, возвратно-поступательные закрутки и др. Соединение арматуры ручной дуговой сваркой требует более значительных затрат труда, связано с расходом электроэнергии и электродов и опасностью пережогов стержней малого диаметра.
Изготовление предварительно напряженных конструкций. При изготовлении таких конструкций производится натяжение арматуры — технологическая операция, обеспечивающая напрягаемой арматуре длительное (на весь период эксплуатации конструкции) усилие растяжения с целью последующего обжатия бетона конструкции.
Существуют два метода натяжения арматуры: «на бетон» и «на упоры» (на формы). В зависимости от метода выбирают способ натяжения арматуры — механический, электротермический или электротермомеханический. Выбор технологии и способа натяжения арматуры при изготовлении предварительно напряженных конструкций зависит от требований проекта, наличия оборудования для натяжения, типа конструкции и ее длины, вида применяемой напрягаемой стали и конкретных условий производства.
При этом натяжение высокопрочной стержневой горячекатанной, термически или термомеханйчески упрочненной арматуры диаметром 8—22 мм следует осуществлять, как правило, электротермическим способом, а арматуры диаметром 25—40 мм — механическим. Натяжение арматурной проволоки и стержневой термически или термомеханически упрочненной арматуры класса Ат-VI и выше следует осуществлять механическим или электротермомеханическим способом. Уровень начального напряжения и допускаемые отклонения величины предварительного напряжения арматуры должны соответствовать проектной документации на изделия.
Натяжение арматуры «на бетон» (рис. 9.10, в, Г) осуществляют в основном механическим способом. Механическое натяжение следует осуществлять, как правило, одновременно для всей напрягаемой арматуры изделий гидравлическими домкратами. Для закрепления напрягаемой арматуры на формах следует предусматривать упоры (вилочные в виде штырей, подвижные захваты и т. п.) с учетом возможности применения арматуры разных диаметров и классов. Натяжение арматуры «на бетон» используют при изготовлении индивидуальных конструкций большого пролета (мостов, путепроводов, гражданских зданий) или цилиндрических элементов (емкостей для жидкости, защитных оболочек атомных реакторов и т. п.).
Усилие натяжения арматуры передается на бетон с помощью концевых групповых или индивидуальных анкеров, конструкция которых зависит от вида напрягаемой арматуры и устройства арматурных элементов. Напрягаемые арматурные элементы располагают в каналах или специальных пазах внутри бетона или вне его, в защитных трубках или непосредственно на поверхности бетона.
При длине напрягаемой арматуры более 10 м ее натягивают с двух концов одновременно двумя гидродомкратами ступенями по 3—5 МПа. При достижении в пучке напряжения на 10% больше Проектного, его выдерживают в течение 5 мин, затем снижают до проектного и конусной пробкой закрепляют арматурный пучок. Для создания монолитной конструкции и защиты напряженной арматуры от коррозии в каналы с помощью растворонасоса нагнетают цементный раствор (производят инъецирование каналов) высокой марки (прочность затвердевшего раствора на сжатие не ниже 300 кг/см2) или бетонируют пазы, в которых расположена напрягаемая арматура.
Если сцепления с бетоном не требуется, напрягаемую арматуру защищают от коррозии и внешних механических повреждений тем, что размещают в пластмассовых, стальных или иных трубках, заполненных маслом или другими защитными материалами, обеспечивающими свободную деформацию ее элементов. При натяжении снижаются потери от трения арматуры в каналах и отпадает необходимость в инъецировании каналов раствором.
Рис. 9.10. Натяжение арматуры: а — стержень до нагрева; б — нагретый стержень; в — стержень в упорах формы после остывания: I — механическим способом методом «на бетон»; II — механическим способом методом «на упоры»; III — электротермомеха — ническим способом; 1 — натяжное устройство; 2 — напрягаемый арматурный элемент; 3 — анкер напряженной арматуры; 4 — преднапрягаемая железобетонная конструкция; 5 — арматурный элемент в канале конструкции; 6 — винтовая арматура с крепежными элементами; 7 — анкерная гайка; 8 — соединительные муфты; 9 — контргайка;
10 — упор силового стенда; 11 — формы для бетонирования изделий
Напрягаемые арматурные элементы без сцепления могут располагаться как внутри железобетонной конструкции, так и вне ее. Второе решение имеет определенное преимущество, так как позволяет вести контроль арматуры и быстро выполнять ее замену.
Преимуществами механического способа натяжения являются существенно меньший расход электроэнергии и возможность натяжения арматуры любой прочности. Однако большая трудоемкость и значительные затраты на вспомогательные операции пока ограничивают широкое применение этого способа натяжения при изготовлении преднапряженных конструкций в перемещаемых силовых формах.
Натяжение арматуры «на упоры» (рис. 9.10, в, II) выполняют до бетонирования предварительно напряженного железобетонного элемента; упоры расположены, как правило, вне изделия. После достижения бетоном необходимой прочности на него передается усилие предварительного натяжения за счет сцепления арматуры с бетоном. Для изготовления конструкций этим методом существуют следующие технологические схемы: в перемещаемых силовых формах по агрегатно-поточной технологии и на конвейерах; на длинных или коротких стендах в обычных (не силовых) формах; в стационарных силовых формах. Силовыми называются формы, воспринимающие усилие натяжения арматуры в период изготовления конструкций и твердения бетона до приобретения им прочности, достаточной для передачи усилия предварительного напряжения на бетон.
При натяжении арматуры «на упоры» используют все три способа натяжения, но наибольшее распространение имеет электротермический способ, который заключается в том, что арматурные заготовки, нагретые электрическим током до требуемого удлинения, фиксируются в гаком состоянии в жестких упорах, препятствующих укорочению арматуры при остывании. Благодаря этому в арматуре возникают заданные напряжения. Натяжение арматуры (стержневой и проволочной) этим способом может производиться на упоры форм, поддонов или коротких стендов. Электронагрев, как правило, осуществляется вне места натяжения на специальных автоматизированных установках, так как это обеспечивает надлежащий уровень контроля технологического процесса и более высокую производительность, но может происходить и на месте натяжения. При этом должен быть осуществлен контроль за предельной температурой нагрева арматуры, установленной проектной документацией для соответствующих марок сталей.
Электротермомеханический способ натяжения арматуры (рис. 9.10, в, III) — комбинированный способ, в котором часть натяжения арматуры создается механически, а другая часть — электротермически. Этот способ для обжатия бетона железобетонных цилиндрических емкостей для жидких и сыпучих материалов выполняют с помощью арматурно-намоточных агрегатов различных конструкций. Арматуру, находящуюся под натяжением от массы грузового противовеса и разогретую на определенном участке электрическим током через понижающий трансформатор, навивают на упоры формы или стенда; в результате остывания арматура получает дополнительное натяжение.
Температуру, необходимую для нагрева, и величину удлинения определяют расчетом. Для защиты арматуры от коррозии после ее навивки наружные поверхности резервуаров торкретируют или штукатурят высокопрочным цементным раствором.
Приемка работ. Установленные арматурные конструкции должны соответствовать нормативным параметрам (табл. 9.2).
Требования при устройстве арматурных конструкций
Таблица 9.2
|
Опалубочные работыОпалубка — это форма для укладки бетонной смеси, которая обеспечивает заданные проектом конфигурацию, размеры и качество лицевых поверхностей бетонируемой конструкции. Опалубка должна быть рассчитана на статическое и динамическое воздействие бетонных смесей с учетом интенсивности бетонирования и не допускать утечки бетонной смеси или цементного молока. Опалубка состоит из собственно формы, поддерживающих и крепежных элементов. Работы по установке опалубки и распалубливанию конструкций называются опалубочными. Опалубки бывают неинвентарные, используемые только один раз, и инвентарные, т. е. многократно оборачиваемые. Типы опалубок различаются по конструктивным особенностям (рис. 9.1). По применяемости при различной температуре наружного воздуха и характеру воздействия на бетон опалубки подразделяются на неутепленные, утепленные и греющие (термоактивные). Опалубку выбирают в зависимости от параметров бетонируемой конструкции, а также способов и условий производства арматурных и бетонных работ. Опалубка должна быть прочной, жесткой, неизменяемой и устойчивой в рабочем положении, а также при транспортировке и монтаже. При применении греющих систем опалубки необходимо рассчитывать на восприятие термических нагрузок. Конструкция опалубки должна обеспечивать проектную точность геометрических размеров бетонируемых конструкций и заданное качество их поверхности, минимальное сцепление с бетоном (кроме несъемной), быструю установку и разборку, возможность укрупнительной сборки и переналадки в условиях строительной площадки, удобство ремонта и замены элементов, заданную оборачиваемость (табл. 9.1).
Соединения элементов опалубки (замки с клиновым, винтовым, эксцентриковым запором и др.) должны обладать надежностью в эксплуатации и быть устойчивыми к воздействию вибрации при уплотнении бетонной смеси. Опалубочные панели и блоки съемной опалубки должны иметь устройства для отделения их от поверхности забетонированных конструкций. Формообразующие элементы (палубы) опалубки выполняются из различных материалов: металла, дерева, фанеры, пластмасс. Древесно-стружечные плиты и фанера должны быть защищены водостойким гидрофобным покрытием, а их торцевые поверхности покрываются водостойким герметиком. Листовые и пленочные пластики имеют сцепление с бетоном в несколько раз меньшее, чем стальная поверхность без смазочного материала: оргстекло — в 163 раза, фторопласт — в 144, полипропилен — в 108, полистирол ударопрочный и поликарбонат — в 26, полиэтилен — в 5,4-11, винипласт — в 4,4 раза. Применение этих материалов в качестве защитной облицовки поверхности опалубки или покрытие ее полимерными составами улучшает качество поверхности забетонированных конструкций и увеличивает оборачиваемость опалубки. Крепление листовых полимерных футеровок осуществляют с помощью шурупов, винтов или клея. На фанерную и древесно-стружечную опалубки футеровка может напрессовываться в горячем состоянии. Минимальная оборачиваемость опалубки, циклы
Для дощатых, фанерных и древесно-стружечных палуб можно применять полимерные покрытия, которые наносят пистолетом-распылителем на чистую и сухую палубу. Для деревянной палубы можно использовать эпоксидные двухсоставные покрытия, наносимые на поверхность шпателем (первый слой) и пистолетом-распылителем (второй). На стальную опалубку эпоксидные покрытия могут наноситься методом горячего напыления. Элементы опалубки должны плотно прилегать друг к другу при сборке, щели в стыковых соединениях не должны превышать 2 мм. На палубе щитов из металла, фанеры или пластмасс не допускаются трещины, заусенцы и местные отклонения глубиной более 2 мм, на палубе из древесины — более 3 мм в количестве, превышающем 3 на 1 м2. Прогиб собранной опалубки не должен превышать 1 /400 пролета для вертикальных поверхностей, 1/500 пролета — для перекрытий. Достижения технологического прогресса в области опалубки позволяют создавать сегодня все более сложные железобетонные конструкции. Им можно придавать почти любые очертания, и при этом они сохраняют необходимую прочность. Организации-разработчики представляют компьютерные программы автоматизированного проектирования опалубки, обеспечивающие решение различных задач — вплоть до составления таблицы расхода материалов и выписки счетов. Инвентарная опалубка. Массовое применение во всех видах строительства в связи с универсальностью и возможностью использования для бетонирования различных монолитных конструкций нашла разборно-переставная мелкощитовая опалубка. Щиты такой опалубки соединяются между собой инвентарными приспособлениями, которые должны легко устанавливаться и сниматься, обеспечивать достаточную прочность и жесткость всей системы. Для этого используются различного рода клиновые, пружинные, эксцентриковые и другие соединительные элементы, надеваемые и снимаемые с помощью молотка или специальных рычагов. Для восприятия давления бетонной смеси между соседними плоскостями опалубки устанавливаются стяжки или стяжные болты (тяжи), закрепляемые на несущих элементах. Опалубка может монтироваться и демонтироваться как вручную из отдельных элементов, так и механизированным способом из крупноразмерных панелей и блоков. Опалубку фундаментов устанавливаютао начала бетонирования, за исключением опалубки выступов и углублений по верху фундамента, которую устраивают в процессе бетонирования. Вначале, как правило, устанавливают маячные стойки и шиты по наружному периметру фундамента (через каждые 3—4 м и по его углам) с раскреплением их инвентарными подкосами и установкой подмостей. Затем при помощи схваток и растяжных приспособлений крепят остальные щиты. После этого устанавливают опалубку внутри фундамента (рис. 9.2). Начиная с высоты 1,6 м от основания фундамента опалубочные работы ведут с инвентарных лесов и рабочих настилов, которые сооружают снаружи и внутри массива фундамента. Опалубка колонн навешивается на арматурные каркасы отдельными щитами или панелями, прикрепляемыми к арматуре и стягиваемыми тяжами или хомутами. Через каждые 2—3 м по высоте колонны устраивают подмостки или рабочие площадки, с которых ведут арматурные и бетонные работы. На уровне площадок в опалубке делают отверстия размером 500×500 мм, через которые подается в конструкцию и уплотняется бетонная смесь. Опалубку стен и перегородок устанавливают сначала с одной стороны, а затем, после монтажа арматуры и закладных частей, — с другой. При стенах (перегородках) толщиной менее 25 см опалубку второй стороны, как правило, устанавливают в процессе бетонирования поярусно, с высотой каждого яруса не более 1,5 м. Опалубку первой стороны стены раскрепляют временными или постоянными подкосами через каждые 3—4 м. К этой опалубке прикрепляют стяжные приспособления, с помощью которых крепят опалубку второй стороны. В местах, определенных проектом производства работ, делают отверстия-карманы для подачи бетонной смеси. Для обеспечения проектной толщины стен между щитами опалубки в местах прохождения стяжных болтов устанавливают деревянные или бетонные распорки. Через 1,5—2 ч после бетонирования стяжные болты поворачивают на пол-оборота, чтобы их можно было извлечь при распа — лубливании. Рис. 9.2. Схема установки опалубки ленточного фундамента постоянного поперечного 5 — стяжки; 6 — инвентарные щиты Опалубку ребристых перекрытий начинают с установки днища прогонов и балок в вырезы колонн и их крепления. Под опалубку днища подставляют инвентарные стойки и раскрепляют их. После выверки проектного положения днища балок в вырезы опалубки колонн устанавливают боковые щиты опалубки балок. Когда опалубка балок выполнена, окончательно раскрепляют поддерживающие стойки в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При устройстве подвесной опалубки по сборным железобетонным или металлическим балкам перекрытий с заданным шагом раскладывают заготовленные заранее петли-подвески и прихватывают их электросваркой к верхним полкам металлических балок или закладным частям железобетонных. В петли подвески устанавливают подкружальные элементы, на них — кружала, фризовые элементы и опалубку плиты. Разборно-переставная крупноїцитовая опалубка позволяет механизировать опалубочные работы и снизить их трудоемкость, достичь высокого качества бетонируемой поверхности. Перед монтажом опалубки по контуру бетонируемой конструкции устанавливают маяки, на которые наносят риски. Панели опалубки устанавливают в вертикальное положение с помощью винтовых домкратов, укрепленных на подкосах. После монтажа при необходимости используют стяжки, закрепляемые, как правило, клиновым замком на схватках. Для увеличения шага тяжей и снижения расхода металла применяют составные схватки с накладками, а также горизонтальные фермы. В настоящее время для монолитного домостроения применяются системы крупнощитовых опалубок (рис. 9.3). Системы состоят из щитов опалубки на высоту стены, которые возможно устанавливать и стыковать так, чтобы конструкция получалась любой нужной по проекту формы: круглая, многоугольная, зигзагообразная и т. д. При этом бетонная смесь заполняет опалубку сразу на всю высоту шита, что в свою очередь положительно сказывается на гладкости поверхности бетонируемой конструкции, получаемой после ее распалубки. Системы проще в работе как на стадии монтажа, так и в процессе укладки бетона. Широко применяемые опалубочные системы «Модостр» (разработчик и изготовитель — Белорусский научно-исследовательский институт строительства) обеспечивают возможность бетонирования фундаментов, колонн, стен, перекрытий и других конструкций. Например, каркасная опалубка для стен состоит из щитов высотой 250,275 или 285 см, шириной 75,70,60, 50,40 и 25 см. Жесткость опалубки обеспечивается двумя тяжами по высоте, несущая способность опалубки составляет 65 кПа (6,5 т/м2). 1 Из специальных опалубочных систем можно отметить высокопрочные модульные рамные опалубки для бетонирования стен большой высоты. Например, в опалубке, показанной на рис. 9.3, г, можно бетонировать стены высотой до 9,6 м. Благодаря изменяемой по высоте трехрамной ступенчатой конструкции снижается трудоемкость ее монтажа на стройплощадке, улучшается хранение и транс-
портировка. Точную и надежную установку опалубки без применения тяжей для крепления к стене и наклонных распорок обеспечивает анкер. В результате унификации фундаментов, ростверков (конструкций верхней части свайных фундаментов, объединяющих сваи в одно целое для равномерного распределения нагрузок на сваи) и других отдельностоящих конструкций стало возможным устраивать неразъемную блочную опалубку (блок-форму). Операции с применением блок-форм (рис. 9.4, а) для фундаментов под колонну выполняют в такой последовательности: ♦ на подготовленную площадку укладывают каркасы подколонной части фундамента, поверхности формы тщательно очищают и смазывают; ♦ с помощью монтажного крана устанавливают на место блок-форму и выверяют ее положение; ♦ устанавливают, выверяют и закрепляют регулировочными винтами вкладыш (в зависимости от высоты подколонной части фундамента — до или после бетонирования нижней его плиты); ♦ укладывают бетонную смесь; ♦ через 1,5—2 ч после бетонирования вкладыш удаляют с помощью крана. Отрывают вкладыш домкратами, установленными на опорных столиках опалубки подколонной части фундаментов; ♦ домкраты переставляют под угловые упоры формы и включают попарно по диагонали. Когда форма приподнята на 60— 100 мм, ее снимают с помощью крана. Разъемную блочную опалубку (рис. 9.4, б) монтируют из щитов разборнопереставной опалубки. Установка и разборка блочной опалубки производится с помощью крана. Бетон в форме выдерживают от 2 до 8 ч. Для возведения монолитных жилых зданий регулярной структуры с наибольшей производительностью труда используется объемно-псрсставная опалубка (рис. 9.5, в, г), опалубочные узлы которой соответствуют по размерам целой комнате. С ее помошыо возможно одновременное бетонирование степ и перекрытий. При ритмичной работе и применении высококачественных цементов можно ежедневно перемещать эти крупные опалубочные узлы и возводить за один день целый этаж жилого дома. Секции объемно-переставной опалубки имеют различные конструкции. Рамная П-образная опалубка состоит из несущей рамы с навешенными на нее боковыми и уложенными горизонтальными щитами. Боковые щиты могут удаляться от рамы при установке в рабочее положение и приближаться при распалублива — нии. Горизонтальный щит перемещается относительно рамы и вместе с ней. В последнем случае на раме установлены домкраты, с помощью которых можно поднимать и опускать всю секцию. Секции безрамной конструкции состоят из боковых и горизонтального щитов Г-образной формы. Для увеличения жесткости такие щиты оборудуют подкосами, фермами и т. д. Для бетонирования зданий повышеннрй этажности (преимущественно при возведении ядер жесткости) и сооружений с неизменяемой конфигурацией в плане применяют скользящую опалубку. Она представляет собой пространственную форму, установленную по периметру стен и поднимаемую по мере бетонирования домкратами, в основном гидравлическими или электромеханическими. Гидравлическое оборудование позволяет поднимать опалубку в полуавтоматическом и автоматическом режимах. При полуавтоматическом режиме подъема применяют комплект оборудования, состоящий из одноцилиндровых гидравлических домкратов с регулятором горизонтальности рабочего пола, насосной станции, гидроразводки, приспособления для извлечения домкратных стержней. Основными несущими элементами скользящей опалубки являются дом — кратные рамы, к которым подвешивают щиты опалубки и подмости. На них передается нагрузка от рабочего пола. На домкратные рамы устанавливают домкраты, которые, опираясь на стержни, поднимают всю конструкцию опалубки (рис. 9.5, а). Для бетонирования многослойных стен со сборным теплоизоляционным слоем на домкратной раме закрепляют специальные фиксаторы утеплителя или применяют многоярусную схему опалубки, причем верхний ряд щитов устанавливают для одной толщины стен, нижний — для другой. Для бетонирования двухслойных стен, состоящих из несущего и теплоизоляционного монолитных слоев, применяют разделительные щитки. Опалубка перекрытий при возведении зданий в скользящей опалубке устанавливается на телескопических стойках или на подвесках с регулируемой по высоте опорной частью. Кроме того, в качестве опалубки перекрытий могут быть использованы подвесные подмости.
При устройстве горизонталыю-псремсщасмой (катучсй)опалубки (рис. 9.5, б) вначале укладывают и крепят шпалы и рельсовые пути для тележки опалубки. После этого из укрупненных узлов с помощью крана собирают тележку для опалубки со Средними домкратами и телескопическими стойками, а также правые и левые полусекции наружной и внутренней опалубки. При сборке опалубки выверяют совпадение осей и вертикальных ее отметок с проектными, скрепляют стяжными болтами наружную опалубку с внутренней. По окончании бетонирования секции тоннеля и набора бетоном определенной прочности удаляют стяжные болты, отделяют концы нижних ригелей рам боковых стоек, удаляют штыри из средних телескопических стоек, завинчивают домкраты, укорачивают средние стойки, в результате чего вся секция внутренней опалубки отрывается от бетона и опускается. Затем опалубку с помощью лебедки или другим способом передвигают на новую позицию и вновь устанавливают. Возможны другие устройства подобной опалубки. Монтаж, передвижение, демонтаж горизонтально-перемещаемой опалубки производятся в последовательности, определяемой ее конструкцией. Для сооружения зданий с гиперболической образующей или имеющих переменное сечение по высоте применяется подъсмио-псрсставная опалубка (рис. 9.6). Она состоит из двух конических оболочек, которые подвешены к радиальным направляющим, в свою очередь прикрепленным к кольцевой раме или ферме, подвешенной на петлях к шахтному подъемнику или двухконсольному крану. При перемещении опалубки на очередной ярус изменением числа щитов производят ее регулирование в радиальном направлении. Находит также применение подъемно-переставная опалубка, в конструкции которой заложен принцип опирання подъемных устройств на бетонируемую стену с помощью П-образных рам с вертикальными направляющими. На них навешиваются каретки с винтовыми съемниками опалубки, опорными захватами и кружальными кронштейнами. Проектный профиль стен сооружения достигается путем установки верха и низа щитов опалубки каждого яруса по соответствующему радиусу. Для возведения сводов, в основном волнистых, применяется пневматическая опалубка (рис. 9.7, а) — воздухоопорная конструкция из резинотканевых или других материалов (например, нейлон, усиленный стекловолокном), повторяющая по очертанию будущее бетонное или армоцементнеє сооружение.
Пневмооболочка-опалубка доставляется на строительную площадку в упакованном виде, разворачивается на месте производства работ и крепится по периметру фундамента с помощью инвентарных приспособлений. После монтажа агрегатов системы воздухоподачи, контрольно-измерительных и регулирующих приборов пневмоопалубка приводится в проектное положение с проверкой ее целостности и правильности креплений. После армирования, бетонирования и достижения бетоном конструкции проектной прочности производится распалубливание свода. отключением воздухоподающих агрегатов. Пневмооболочка отделяется от забетонированных конструкций, как правило, без больших усилий, внутренняя поверхность свода имеет довольно хорошее качество. Для снижения или полного устранения сцепления бетона с опалубкой и облегчения распалубливания железобетонных и бетонных конструкций на внутренние поверхности опалубки перед бетонированием наносят специальные смазочные материалы (смазки). Они должны удовлетворять следующим требованиям: ♦ пригодность для нанесения распылителем или кистью; ♦ способность превращаться в прослойку, не вызывающую сцепления бетона с поверхностью опалубки; ♦ безопасность в пожарном отношении; ♦ несложность приготовления; ♦ экономичность и недефицитность. По принципу действия смазочные материалы условно делятся на пленкообразующие, гидрофобизирующие (водоотталкивающие), замедлители схватывания (вскрыватели) и комбинированные. Пленкообразующие материалы пун нанесении на опалубку образуют тонкую минеральную пленку, препятствующую прилипанию бетона к опалубке, гидрофобизирующие смазки — гидрофобную (не — смачиваемую) пленку. Вскрыватели замедляют процессы схватывания тонких пристыковых слоев бетона и позволяют обнажить (вскрыть) его структуру путем промывки струей воды, придавая конструкции красивую фактуру. В состав комбинированных смазочных материалов входят гидрофобизирующие вещества, замедлители схватывания, а также пластификаторы, которые уменьшают поверхностную пористость и улучшают качество бетона. Расход различных смазочных материалов на 1 м2 смазываемой погерхности колеблется от 100 до 700 г. Для их нанесения применяют пистолеты-распылители или удочки, специальные рольганговые устройства, валики и кист Несъемная опалубка. Одним из эффективных видов опалубки для монолитного строительства является несъемная опалубка (рис. 9.7, б, в), остающаяся в теле возводимого сооружения. Основным преимуществом такой опалубгл является ее многофункциональность, так как вначале она служит формой дл і бетонной смеси, а затем, на стадии эксплуатации конструкции, может выпол ляТь другие функции (гидроизоляции, облицовки и т. д.). Армоцементные опалубочные плиты-оболочки (плоские и профильные) толщиной 25—35 мм, шириной 1 м и длиной до 3,5 м изготовляются из цементно-песчаного мелкозернистого бетона с армированием металлическими или комбинированными тканными сетками. Они имеют шероховатую (активную) поверхность, а при необходимости — анкерные петли-выпуски. Стеклоцементная опалубка в форме плит толщиной 12—20 мм, шириной до 1,2 м и длиной до 2,5 м может служить для облицовки фасадов и интерьеров жилых и общественных зданий. При изготовлении такой опалубки используют низкоосновные цементы, в частности глиноземистый. Армируют плиты несколькими слоями стеклоткани или рубленным на отрезки по 8-12 см стекловолокном. Стеклоцементные плиты можно пилить электропилами, а также сверлить в них отверстия. Благодаря повышенной водонепроницаемости стеклоцемента (марки 10—18) опалубка-облицовка может служить также надежной гидроизоляцией подземных сооружений. Железобетонные опалубочные плиты представляют собой плоские, профильные и ребристые элементы из бетона классов В15-В25 (С12/15-С20/25), армированного сварными сетками. Для лучшего сцепления с бетоном плитам с помощью механических щеток или пескоструйных аппаратов придают шероховатую поверхность или снабжают специальными анкерными петлями-выпусками. Металлическую опалубку-облицовку устанавливают, как правило, с одной стороны железобетонной конструкции. Для ее изготовления применяют стальные листы толщиной от 5 до 10 мм или профилированный настил, который может использоваться не только в качестве несъемной опалубки, но и в качестве внешней арматуры перекрытий. Надежное сцепление с бетоном обеспечивается приваркой к листам специальных вертикальных анкеров, а также горизонтальных стержней поперек ребер настила. Эффективно применение настила со специальным рифлением, увеличивающим сцепление с бетоном и обеспечивающим совместную работу бетона перекрытия с настилом без отслаивания листа в процессе эксплуатации. Сетчатая опалубка из стальных тканных сеток применяется для бетонирования конструкций и сооружений, боковые поверхности которых могут несколько отклоняться от плоскости, а также в арматурно-опалубочных блоках. Несъемную сетчатую опалубку выполняют из сетки с ячейками 5×5 или 8×8 мм. Сетку крепят к армокаркасу с помощью скруток и стержней диаметром 22-25 мм. Ее также используют там, где съем опалубки затрудняется (например, для образования рабочих швов в стенках и плитах большой толщины). Существуют также неснимаемые опалубки из цементно-стружечных плит, са — мозатухающего пенополистирола и др. Применение элементов неснимаемой опалубки из самозатухающего пенополистирола с вмонтированными в процессе формования перемычками (из синтетических или стальных оцинкованных материалов) намного укорачивает время возведения стен. Простота сборки позволяет любому застройщику самому строить дом. Благодаря высокому коэффициенту теплозащиты значительно экономится энергия. Ведь пенополистирол на 98 % состоит из воздуха, а он, как известно, самый лучший теплоизолятор. Пенополистирол считается биологически нейтральным, не оказывающим вредного воздействия на окружающую среду. Пенополистирольная опалубка теплая на ощупь даже зимой, поэтому возводить здание можно и в холодное время года. БЕТОННЫЕ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ РАБОТЫБетон — это искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения тщательно перемешанной и уплотненной смеси вяжущего материала, воды, заполнителей и, при необходимости, специальных добавок. До затвердения эта смесь называется бетонной смесью. Бетон как строительный материал известен с глубокой древности. Ценность бетона подтверждают конструкции крепостей, храмов, оросительных каналов, виадуков и акведуков дохристианской эпохи. Большим строительным мастерством и секретом изготовления искусственного камня на основе вяжущих веществ владели еще предшественники римлян — этруски (I тыс. до н. э.) и древние римляне. Римляне построили множество величественных зданий и грандиозных сооружений, как у себя, так и в странах, бывших тогда под их владычеством. Многие из них стоят и сегодня. К наиболее ярким шедеврам относятся: Пантеон (ок. 125 г. н. э.) — храм, посвященный всем богам, и Колизей (75-80 гг. н. э.) — амфитеатр для гладиаторских боев и других зрелищ. Бетонные стены Пантеона массивны, достигают семиметровой толщины. Он сохранился до наших дней почти в том же виде, в котором его возвели древние римляне. Сохранившиеся сооружения насчитывают, таким образом, около 2 000 лет. И это несмотря на выветривание, войны и т. п. Исследования остатков сооружений древних государств Финикии (восточное побережье Средиземного моря), Вавилонии и Ассирии (территория современного Ирака), Урарту (территория Армянского нагорья), Древней Греции, Нижней Галилеи (историческая область в Северной Палестине) показывают, что бетон состоял из смеси камней малой величины, песчаных фракций, глины, известняковых связующих и воды. В XIX в. был изобретен железобетон. Французский инженер Ламбо на Всемирной парижской выставке 1855 г. продемонстрировал лодку с корпусом из металлического каркаса, залитого цементным раствором. В 1861 г. французский ученый Коанье описал в своей книге несколько конструкций из бетона с металлической сеткой. Но патент на изготовление железобетонных изделий получает садовник Мо — нье, после того, как в 1867 г. сделал железобетонную цветочную кадку. И именно с нее началась эра применения железобетона. С 1885 г., когда Монье продает право на свои изобретения, железобетон начинает широко применяться в строительстве. Состав бетона постоянно совершенствовался. В 30-е годы прошлого столетия уже начали появляться легкие и преднапряженные бетоны и их сочетание, торкрет-бетон, фибробетон. Использование специальных сортов цемента и функциональных добавок в сочетании с рациональным армированием создало возможность широкого варьирования целой палитрой свойств, таких как пластичность, прочность, долговременная сохранность технических показателей, условия ухода за бетонной смесью и т. д. В 50-х годах прошлого столетия в СССР основным средством для ускоренного развития народного хозяйства страны государственной политикой было провозглашено доминирующее применение сборного железобетона. Значительные средства стали выделять на науку в этой области, разработку сборных систем зданий и сооружений из железобетонных конструкций, совершенствование технологии их заводского изготовления. Начиная с 1955 г. получила развитие новая строительная отрасль — промышленность сборного железобетона. В относительно короткие сроки объем производства сборного железобетона в СССР возрос с 6,2 до 151 млн кубометров в год, или с 12 до 60% общего объема применения железобетона. Значительное внимание было уделено развитию предварительно напряженных и легкобетонных конструкций, были достигнуты результаты, превышающие мировые достижения. Ориентация в строительстве только на сборный железобетон неизбежно привела к отдельным нежелательным результатам: была заброшена кирпичная промышленность, ликвидированы предприятия по производству мелких шлакоблоков, не развивалась техника для транспортирования, укладки, уплотнения и выдерживания бетонной смеси в конструкции непосредственно на стройплощадке. В угоду конъюнктуре выбирались сборные варианты взамен монолитных даже там, где это было нерационально. В настоящее время монолитный бетон и сборно-монолитный железобетон вновь широко применяются в отечественном строительстве, в том числе при возведении многоэтажных зданий. Последнее десятилетие ознаменовалось значительными достижениями в теории и технологий бетонов. Все в больших объемах обычные бетоны замещаются многокомпонентными модифицированными, что дает возможность, применяя компьютерное проектирование состава бетонов и современные технологии их приготовления, прогнозировать физико-механические и эксплуатационные характеристики, эффективно управлять структурообразованием на всех технологических этапах и получать материал с требуемыми комплексами свойств. Различные модификаторы для вяжущих веществ и бетонов, активные минеральные наполнители, химические добавки, новые технологические приемы обеспечивают повышение физико-механических и эксплуатационных свойств бетонов, а также их долговечность*. Современные высококачественные бетоны обеспечивают прочность в возрасте 28 сут. более 100 МПа, высокую морозостойкость, водонепроницаемость, регулируемые параметры деформативности. Новое слово в технологии железобетона — применение самоуплотняющихся бетонных смесей. Применение таких смесей, уплотняющихся под действием собственных сил тяжести, позволяет отказаться от вибрации или прессования, позволяет получать изделия требуемой прочности и долговечности. Принципиальным при проектировании составов таких смесей является применение тонкодисперсных наполнителей и новых видов добавок — гиперпластификаторов. Остальные компоненты бетонной смеси — цемент, щебень, песок — такие же, как и для изготовления обычных бетонов. Показатели качества бетона зависят от свойств составляющих его материалов, соотношения их объемов в бетоне, технологии приготовления, транспортировки и укладки бетонных смесей, выдерживания уложенного бетона. В зависимости от способа производства работ различают монолитные, сборные и сборно-монолитные бетонные и железобетонные конструкции с ненап — рягаемой и напрягаемой арматурой. Монолитные конструкции возводят непосредственно на строительной площадке; сборные конструкции монтируют из деталей и изделий заводского изготовления; сборно-монолитные конструкции монтируют из готовых сборных элементов и одновременно выполняют монолитные части сооружения, объединяющие эти элементы в одно целое. При возведении бетонных и железобетонных конструкций выполняются опалубочные, арматурные и бетонные работы. |