Портал о строительстве и ремонтных работах

Архивы за 28.09.2015

Уплотнение грунтов используется для восстановления или улучшения свойств грунтов, является одной из ответственнейших технологических операций при строительстве различных объектов. Оно основано на сближении частиц грунта, в результате чего уменьшается его пористость и сжимаемость, повышается плот­ность. Некачественное уплотнение не только снижает надежность работы объек­та, сооружения или конструкции (нередко сразу же после сдачи жилого дома в эксплуатацию деформируются отмостки, подъездные дороги, тротуары), но и может привести к разрушению отдельных конструктивных элементов здания или даже объекта в целом.

В земляных сооружениях, требующих уплотнения, грунт должен насыпаться послойно. Толщину уплотняемых слоев назначают в зависимости от условий производства работ и применяемых уплотняющих машин (рис. 4.3).

Грунтоуплотняющее оборудование можно разделить на две основные груп­пы: для поверхностного уплотнения (трамбование легкими и тяжелыми трам­бовками, уплотнение катками, трамбующими машинами, втом числе виброкат­ками и вибротрамбовками) и глубинного уплотнения (вибрированием, гидро­виброуплотнением, предварительным обжатием внешней пригрузкой и др.).

Для линейных работ (в основном в дорожном строительстве) применяют кат­ки, которые классифицируются по принципу уплотнения на статические и виб­рационные, по способу перемещения — на самоходные, навесные и прицепные,

по количеству и конструкции уплотняющих элементов — на одно-, двух — и трех — валыювыес гладкими, кулачковыми, решетчатыми вальцами и писвмоколесные.

Толщина слоя грунта, уплотняемого гладкими катками с татического действия (несвязный грунт), достигает 0,15 м, кулачковыми катками статического действия (связный и комковатый грунт) — 0,5 м, вибрационными катками с гладкими валь­цами и пневмоколесными катками — 0,6 м, прицепными и полуприцепными виброкатками — 1,5 м, навесными виброблоками — 0,8 м.

Уклон поверхностного слоя должен быть в поперечном направлении не свы­ше 5%, в продольном — 10%. Уплотнение грунта пневмокатками производится при длине захватки не менее 200 м. После прикатки откосной части насыпи уп­лотнение продолжают круговыми проходами от краев к середине насыпи.

Уплотняют грунты при оптимальной влажности. При недостаточной влаж­ности связные грунты увлажняют, как правило, в местах разработки (в карьере, выемке, резерве), а несвязные и малосвязные — в о тсыпанном слое.

Обратную засыпку пазух между фундаментами и стенками траншей про­изводят вслед за укладкой фундаментов. Для этого используют излишки выну­того из траншей грунта, оставленного на площадке при рытье котлована, или подвозимый с ближайших разработок. К засыпке пазух подвала приступают после устройства перекрытия над подвалом и гидроизоляции стен. Грунт, оставлен­ный на площадке, перемешают к стенам подвала бульдозерами. Пазухи засыпа­ют слоями, которые тщательно уплотняют.

Грунты пониженной влажности — щебеночные и гравелистые, а также лю­бые грунты при отсыпке насыпей в зимнее время эффективно уплотнять трам­бующими механизмами. Поверхностное уплотнение осуществляется с ис­пользованием кранов-экскаваторов, со стрел которых (с высоты 5—7 м) свобод­но сбрасываются трамбовки массой 4,5—бге уплотнением слоя грунта до 3—3,5 м. Применение сверхтяжелых трамбовок массой 25—40 т, сбрасываемых с высоты до 20 м, позволяет увеличить толщину уплотненного слоя до 6—8 м.

Для поверхностного и глубинного уплотнения песка и щебня используются виброплиты и вибробрусья, особенно при строительстве дорог, каналов и дру­гих объектов.

Получило также распространение навесное грунтоуплотняющее оборудование к гидравлическим экскаваторам: гидромолоты, вибротрамбовки, оборудование для статического уплотнения грунтов в труднодоступных местах и др. Подвес­ную вибротрамбовку подвешивают к крюку грузоподъемной машины и подклю­чают к электросети. Она автоматически приходит в действие при опускании на грунт и выключается на весу. С ее помощью можно уплотнить грунт слоем тол­щиной до 0,8 м практически на любой глубине и, что существенно, без предва­рительного разравнивания.

Иногда применяется уплотнение взрывом, после которого происходит осад­ка грунта.

Для работы в стесненных условиях в основном используются ручные элект­ротрамбовки, виброплиты и вибротрамбовки с электрическим, бензиновым или дизельным двигателем (глубина уплотнения до 0,2—0,4 м).

Однако трамбование и вибраиия с поверхности не оказывают должного дей­ствия на грунт, уплотняемый на глубине. Применение грунтоуплотняющих ма­шин и механизмов динамического действия вблизи строительных конструкций ограничено из-за опасности их сейсмического разрушения. Поэтому в течение многих лет ведутся поиски способов и средств для глубинного уплотнения грун­тов.

Существует метод глубинного уплотнения глинистых грунтов в стесненных условиях на глубину 4—6 м с помощью пневмопробойников, которые при вне­дрении в грунт образуют скважину. Окружающий се грунт уплотняется за счет объемов, вытесненных из скважины, которая затем заполняется песком или дру­гим инертным материалом с уплотнением многократным проходом снаряда. Уплотнять можно сразу всю толщину обратной засыпки.

Неравномерная плотность грунта влечет за собой опасность неравномерной осадки. Плотность грунтов обратных засыпок в стесненных условиях должна приравниваться к плотности соседних целинных участков грунта и коэффици­ент ее должен быть не менее 0,95. Если же грунт обратной засыпки будет нести и полезную нагрузку (например, будут устроены полы), то коэффициент плотнос­ти его необходимо повысить до 0,98-1,0.

Степень уплотнения грунта зависит от технологии уплотнения и свойств грун­та. Например, число ударов трамбующей свободно падающей плиты массой 2,5— 4,5 т для достижения коэффициента стандартного уплотнения 0,95 при связных грунтах равно 12, коэффициента 0,98 — 16. Продолжительность уплотнения од­ного следа с помощью гидромолотов или пневмомолотов навесных на экскава­торе для достижения коэффициента стандартного уплотнения 0,95 составляет 15 с, коэффициента 0,98 — 20 с, с помощью дизель-молота навесного на тракто­ре — 5 и 7 с соответственно.

Важным условием бездефектной технологии является достоверная и опера­тивная проверка фактической плотности грунта в массиве (например, с помо­щью датчиков непрерывного контроля плотности грунта, устанавливаемых на грунтоуплотняющей технике).

Бетоносмесительные установки предназначены для комплекто­вания бетонных заводов различной мощности, для использования в качестве легкоперебазируемых приобъектных установок по при­
готовлению бетонной смеси, а также для создания бетоносмеси­тельных цехов сборного железобетона.

По принципу работы бетоносмесительные установки в зависимо­сти от типа бетоносмесителя бывают цикличного и непрерывного действия.

Легким называется бетон, объемный вес которого в высушен­ном (при температуре 105±5°) состоянии составляет не более 1 800 кг/см3. Такой бетон по способу получения делится на следую­щие основные группы:

а) бетон на пористых заполнителях, изготовляемый из смеси вя­жущих и добавок к ним, воды, пористого или плотного песка и по­ристого щебня или гравия разной крупности;

б) крупнопористый бетон, изготовляемый из смеси вяжущих, воды и плотного или пористого щебня и гравия, а в отдельных слу­чаях и с небольшим количеством песка.

Легкие бетоны на пористых’заполнителях могут изготовляться g смеси вяжущих, воды и пористого песка или золы, а также пу­тем введения в бетонную смесь газообразующих веществ для по­вышения пористости цементного камня и раствора.

Легкие бетоны применяются для неармированных и армирован­ных монолитных и сборных, однослойных и многослойных конструк­ций, при этом в первом случае применяются бетоны марок: 15, 25, 35; 50, 75 и 100, а во втором — 50, 75, 100, 150, 200 и иногда 300.

’ Легкие бетоны в зависимости от их назначения должны отве­чать требованиям, указанным в табл. 12.

Таблица 12

Подбор состава бетона на пористых запол­нителях, приготовляемого в мешалке. Расчет и по­следующий подбор состава бетона производится в лаборатории лю­быми осуществляемыми на практике способами с последующим уточнением подобранных составов в производственных условиях.

Подбор состоит из следующих операций:

а) выбора марки вяжущего (табл. 13) и назначения его расхо­да для пробных замесов;

б) назначения соотношения между крупным и мелким заполни­телем;

в) выбора оптимального водосодержания бетонной смеси;

г) установления зависимости между расходом вяжущего, проч­ностью, объемным весом, а при необходимости и морозостойкостью бетона при заданных уплотнении и условиях твердения;

д) назначения рабочего состава бетона и дозировки материалов на один замес.

Количество добавок в смешанных цементах для получения вя­жущего необходимой активности определяется испытанием образ­цов, изготовленных при 2—3 соотношениях цемента и добавки.

При применении в качестве основного вяжущего портландце­мента, шлако — и пуццоланового портландцементов и при приготов­лении легкобетонной смеси в мешалках принудительного действия Расход цемента принимается ориентировочно в пределах, указан­ных в «Справочнике лаборанта построечных и заводских лабора­торий» (1959 г.).

При недостаточной укладываемости смеси с указанными расхо­дами цемента в нее вводятся пластифицирующие минеральные, а

также поверхностно — активные добавки в количествах, уста­навливаемых опыт­ным путем.

Если принятый расход цемента не обеспечивает полу­чения на данных по­ристых заполните лях бетона требуе­мой марки, в бетон­ную смесь вводится кварцевый песок.

Для армирован­ных надземных кон­струкций расход сме­шанного вяжущего не должен быть меньше 250 кг на 1 лі3 бетона, в том числе цемента не менее 150 кг. При приготовлении бетона на сме­шанном вяжущем портландцемент, известь и тонкомолотые добав­ки вводятся в мешалку раздельно или в виде готовых смесей (мест­ных вяжущих).

Соотношение между легким и крупным заполнителями устанав­ливается в зависимости от назначения и требуемого объемного веса легкого бетона.

Для плотного легкого бетона зерновой состав заполнителя мо­жет приниматься по рис. 25. При этом содержание песка в смеси заполнителей должно быть в пределах 0,8—1,05 от объема пустот в крупном заполнителе, а пустотность всей смеси заполнителей не

Хіолее 39%. При крупности заполнителя 20 и 40 мм содержание в нем песка должно быть не более соответственно 60 и 50%. Если такая смесь заполнителей не обеспечивает получение бетона тре­буемого минимального объемного веса, тогда следует уменьшить содержание песка в бетоне или же применить песок с меньшим объемным весом.

Водосодержание бетонной смеси должно соответствовать наи­меньшему выходу, наибольшей прочности и объемному весу бетона принятого состава из применяемых материалов при данных уплот­нении и режиме твердения. Оптимальное водосодержание устанав­ливается путем изготовления 3—4 опытных замесов с одним и тем же расходом вяжущего, но с разным количеством воды, отличаю­щимся на 10—15% меньше и больше водосодержания первоначаль­ного замеса. Из этих замесов изготовляют образцы и определяют — выход бетона, его объемный вес и расход вяжущих на 1 м* бетона. Если при данном оптимальном содержании воды объемный вес бе­тона будет больше требуемого, тогда расход воды уменьшается.

Выбранный состав бетона при необходимости испытывается на морозостойкость и другие свойства. По результатам этих испытаний устанавливается окончательный состав бетона с учетом влажности заполнителей, а также дозировка составляющих на 1 замес в за­висимости от емкости смесительного барабана.

і