Портал о строительстве и ремонтных работах

Архивы за 12.10.2015

Бетоносмесители классифицируют по трем основным признакам: режиму работы, принципу смешивания и исполнению.

По режиму работы бетоносмесители бывают цикличные (периодического действия) И непрерывного ДЄЙСТВИ5І.

В цикличный бетоносмеситель перемешиваемый материал за­гружают порциями (замесами), причем каждый новый замес мо­жет быть загружен в барабан (чашу) лишь после выгрузки из него предыдущего готового замеса.

В бетоносмесителях непрерывного действия загрузка материа­лов и выгрузка готовой бетонной смеси происходят непрерывно.

По принципу смешивания бетоносмесители делятся на гравитационные (со свободным падением материалов) и принуди­тельного действия (с принудительным смешиванием составляю­щих).

Рис. 73. Бетоносмеситель СБ-101: 2 — смесительный барабан, 2 — боковая стойка, 8 — траверса, 4 — редуктор, 5 — электродви­гатель, 6 — цапфа траверсы, 7 — механизм опрокидывания барабана, 8 — подрамник

В гравитационных бетоносмесителях цикличных и непрерывно­го действия на стенках смесительного барабана укреплены ло­пасти, которые при вращении барабана поднимают материал вверх. Под действием силы тяжести материал падает и при этом смешивается.

В бетоносмесителях цикличных принудительного действия ма­териалы смешиваются при вращении лопастей в неподвижной ча­ше (корпусе). В бетоносмесителях непрерывного действия с при­нудительным смешиванием материалы перемешиваются при одно­временном встречном вращении двух параллельных валов с лопастями специальной конструкции.

По исполнению бетоносмесители бывают стационарные и передвижные.

Стационарные бетоносмесители применяют при оборудовании заводов и установок, рассчитанных на длительную эксплуатацию.

Передвижные бетоносмесители используют для приготовления бетонной смеси на строительных площадках вне радиуса действия бетонного завода, а иногда как стационарные на приобъектных бетоносмесительных установках.

Гравитационные цикличные бетоносмесителя применяются для приготовления подвижных бетонных смесей и обеспечивают необ­ходимую их однородность.

Передвижные бетоносмесители выпускают с бара­баном вместимостью 65 и 165 л по объему готового замеса бетон­ной смеси.

Бетоносмеситель СБ-101 вместимостью 65 л (рис. 73) снабжен смесительным барабаном 1 цилиндроконической формы, вращаю­щимся на валу редуктора 4. На внутренней конусообразной по­верхности барабана укреплены лопасти. Для смешивания барабан устанавливают в рабочее положение под углом 12° к горизонту.

Рис. 74. Бетоносмеситель СБ-ЗОБ: І — рама, 2— смесительный барабан, 3—механизм опрокидывания барабана, 4 —загрузоч­ный ковш, 5—механизм подъема и опускания ковша, 6 — доза*up воды, 1 — шкаф электро­оборудования

Выгружают готовую смесь, опрокидывая вращающийся барабан отверстием вниз, причем лопасти, перемещающие смесь в направ­лении выходного отверстия, способствуют Солее быстрому опорож­нению барабана.

Барабан бетоносмесителя приводится в положения загрузки, смешивания и выгрузки вручную с помощью ручки управления. Бетоносмеситель оснащен электродвигателем, который через клино­ременную передачу и редуктор приводит во вращение смеситель­ный барабан. Число циклов работы в час составляет 30, макси­мально допускаемый размер зерен заполнителей 40 мм.

Бетоносмеситель СБ-ЗОБ вместимостью 165 л (рис. 74) обору­дован скиповым подъемником с ковшом 4 для загрузки смеситель­ного барабана 2, дозатором воды 6 типа ДВК-40 и шкафом 7 элек­трооборудования с кнопочным управлением работой двигателя.

Барабан бетоносмесителя имеет цилиндроконическую форму. Работает бетоносмеситель по тому же принципу, что и бетоносме­ситель СБ-101. Максимально допускаемый размер зерен заполни­телей 70 мм.

Стационарные бетоносмесители выпускают вмести­мостью 330, 500, 800 и 2000 л по объему готового замеса.

Бетоносмеситель СБ-16Б вместимостью 330 л оборудован скипо­вым подъемником с ковшом для загрузки смесительного барабана составляющими бетонной смеси и дозатором воды ДВК-40.

Смесительный барабан представляет собой емкость из двух усе­ченных конусов, соединенных обечайкой. На внутренних поверхно­стях конусных частей бара­бана укреплены восемь сме­сительных лопастей.

Сыпучие составляющие загружают с одного торца барабана, а готовую смесь выгружают с другого.

Смесительный барабан при разгрузке опрокидыва­ют с помощью гидросисте­мы.

Максимально допускае­мый размер зерен заполни­телей составляет 70 мм.

Бетоносмеситель СБ-91 (рис. 75) не имеет скипового подъемника. Смесительный бара­бан 3 загружается отдозированными составляющими бетонной смеси из дозаторов.

Опрокидной барабан бетоносмесителя представляет собой ем­кость из двух полых конусов, соединенных обечайкой. Внутри ко­нусов укреплены лопасти. Составляющие загружают, а бетонная смесь выгружается с одного открытого торца. Привод барабана заключен в траверсу, которая перемещается вместе с барабаном при опрокидывании, осуществляемом с помощью гидропривода.

Бетоносмеситель СБ-ЮВ также выпускают без скипового подъ­емника и с опрокидным двухконусным смесительным барабаном. Загрузку материалов и выгрузку готовой смеси производят с двух торцов барабана. На внутренней поверхности барабана укреплены лопасти, расположенные по винтовой линии: в одном конусе лопа­сти правого, в другом — левого направления. Благодаря такому расположению лопастей поднятые вверх составляющие бетонной смеси падают с двух противоположных лопастей встречным сплош­ным потоком к центру барабана и интенсивно смешиваются. Вра­щается смесительный барабан с помощью привода от электродви­гателя. Привод опрокидывания барабана пневматический.

Бетоносмеситель СБ-103 вместимостью 2000 л по объему готового замеса снабжен опрокидным смесительным барабаном, представ­ляющим собой емкость из двух конусов, соединенных цилиндриче­ской обечайкой. Внутри барабана укреплены шесть лопастей (три передние и три задние). Вращается смесительный барабан с по­мощью привода от электродвигателя. Для опрокидывания бараба­на при выгрузке готовой смеси, возврата и фиксации его в рабочем

положении использован пневматический привод. Этот бетоносме­ситель предназначен для приготовления бетонных смесей на бетон­ных заводах большой мощности.

Максимально допускаемый размер зерен заполнителей для по­следних трех бетоносмесителей составляет 120 мм.

Цикличные бетоносмесите­ли принудительного действия хорошо смешивают как жест­кие и подвижные бетонные смеси на плотных заполните­лях, так и бетонные смеси на пористых заполнителях.

Передвижные бето­носмесители выпускают вместимостью 165 л по объ­ему готового замеса.

Бетоносмеситель СБ-80 (рис. 76) состоит из неподвиж­ной чаши 8 и лопастного ап­парата роторного типа в виде вращающейся траверсы с ук­репленными на ней смеситель­ными лопастями и двумя скребками для очистки поверх­ности смесительной чаши.

Угол установки смесительных лопастей можно изменять.

Чаша загружается сыпу­чими Материалами С ПОМОЩЬЮ 4— лебедка скипового подъемника. 5 — редук-

опрокидно? о ковша 3 скипово — т0р’ 6 ~ 8_ча‘

г ^ ша, 9 — рукоятка затвора

го подъемника. Выгружается готовый замес через донный

люк чаши 8, закрываемый при загрузке и перемешивании сектор­ным затвором. Пусковая электроаппаратура привода лопастного вала бетоносмесителя включается кнопками управления. Загруз­кой и разгрузкой чащи управляют с помощью рычагов вручную. Бетоносмеситель оснащен дозатором воды 2.

Бетоносмеситель прост и надежей в эксплуатации и эффектив­но используется на полигонах и рассредоточенных строительных объектах.

Стационарные бетоносмесители выпускают вмести­мостью 375, 800 и 1000 л по объему готового замеса.

Бетоносмеситель СБ-35 снабжен неподвижной цилиндрической чашей. Смесительное устройство состоит из пяти смешивающих лопастей и двух скребков, предназначенных для очистки верти­кальных поверхностей чаши и внутреннего стакана.

Материалы загружаются через люк в крышке бетоносмесителя. Готовая смесь выгружается через секторный затвор горизонталь­ного типа, открываемый с помощью пневмоцилиндра.

Ш

Рис. 77. Бетоносмеситель СБ-93:

t — корііус*чаша, 2 — крышка, 3««вытяжной патрубок, 4 — мотор*редуктор, 5 —пульт управлення, 6 — центральный стакан, 7 — сливная
труба, 3— разгрузочный затвор, 9 — загрузочный люк для заполнителей, 10, 17 — наружный и внутренний очистные скребки, 11 — ротор, 12 —
пневмоцилиндр, 13 — пружина, 14 — загрузочный патрубок для цемента, 15, 16 — верхняя и донная лопасти

Повышенная частота вращения и рациональное расположение лопастей смесительного устройства обеспечивают высокую произ­водительность машины и интенсивность смешивания материалов. Бетоносмеситель используют на заводах и полигонах железобе­тонных изделий.

Бетоносмеситель СБ-93 (рис. 77) состоит из неподвижного ци­линдрического корпуса-чаши 7, мотор-редуктора 4 и пульта управ­ления 5. Разгрузочный затвор 8 секторного типа, расположенный в днище корпуса чаши, открывается и закры­вается под действием пневмоцилиндр а 72.

В крышке 2 смесителя предусмотрены загру­зочный люк 9 для за­полнителей и патрубок 14 для цемента, вы­тяжной патрубок 3 и смотровой люк, распо­ложенный рядом с пультом управления.

Чтобы в смеситель не попал материал круп­нее 70 мм, в загрузоч­ном люке для заполни­телей пр едусмотр ен а

предохранительная ре­шетка.

Смесительное уст­ройство состоит из ше­сти лопастей 15 и 16 и двух скребков 10 и 17 для очистки поверх­ностей центрального стакана 6 и корпуса-чаши.

Привод смесителя представляет собой вертикально располо­женный мотор-редуктор, состоящий из электродвигателя и встро­енного редуктора. На выходном валу редуктора закреплен ро­тор 11 смесителя. Составляющие бетонной смеси загружают в кор­пус-чашу при вращающемся роторе.

Бетоносмеситель СБ-112 (рис. 78) предназначен для приготов­ления бетонной смеси с одновременным пароразогревом ее компо­нентов.

Состоит бетоносмеситель из корпуса 7, загрузочного патруб­ка 2, крышки 3, привода 4У пульта управления 5, ротора 6У разгру­зочного затвора 7, лопастей 8У вентиля 9 для ввода пара и удале­ния конденсата.

На рис. 79 представлена система подвода пара во внутреннюю полость бетоносмесителя СБ-112. Система включает в себя резино­тканевые рукава 7 и 69 водила 2, лопасти 3, ротор 4У верхний вра-

Рис. 79. Схема подвода пара в бетоносмеситель СБ-112: j, $«— резинотканевые рукава, 2— водило, 3 — лопасть, 4 «—ротор, б, 8 — коллекторы, 7 — вертикальный вращающийся паропровод, 9 — вентиль

щающийся коллектор 5, вертикальный вращающийся паропровод 7, нижний неподвижный коллектор 8 и вентиль 9.

Пар от заводской системы поступает снизу смесителя через не­подвижные вентиль 9 и коллектор 8. Внутри последнего смонтиро­ван паропровод 7, оканчивающийся сверху коллектором 5. Пар от этого коллектора по гибким рукавам б, расположенным внутри ро­тора 4, через промежуточные патрубки поступает в гибкие рука­ва 1, прикрепленные с тыльной стороны водил 2 лопастей 3 и за­канчивающиеся открытыми соплами. Нижние выходные концы сопл отстоят от днища корпуса смесителя на расстоянии 70…80мм, что обеспечивает беспрепятственный выход пара непосредственно в смесь.

При вращении лопастей с соплами пар за короткий отрезок времени равномерно распределяется по всему объему смеси и, со­прикасаясь с холодной смесью, конденсируется и нагревает смесь. Образующийся конденсат является частью воды затворения. При перерывах в работе он сливается через вентиль 5.

В смеситель подают от дозированные составляющие и 50…70% дозы воды (в зависимости от температуры нагреваемой смеси и ее консистенции), а затем пар, который, конденсируясь, доводит смесь до заданных параметров.

Применяя предварительный пароразогрев смеси, можно сокра­тить время тепловой обработки отформованных изделий или сни­зить расход цемента.

Продолжительность одного цикла приготовления разогретой бетоной смеси составляет 90… 120 с (при нагреве смеси до тем­пературы 80°С).

Бетоносмеситель СБ-138 (рис. 80) состоит из корпуса-чаши 8, выполненного из двух концентрично вставленных один в другой цилиндров, соединенных между собой днищем и крышкой 7; приво­да лопастного механизма и пульта управления 6.

В днище корпуса-чаши предусмотрено отверстие для выгрузки готовой смеси, закрываемое секторным затвором, который приво­дится в действие пневмоцилиндром 10 с помощью воздухораспреде­лителя 5.

Крышка 7 состоит из подвижной и неподвижной частей. В не­подвижной части предусмотрены патрубки для загрузки составля­ющих бетонной смеси, а в подвижной — смотровой люк.

Лопастный механизм приводится в действие от электродвига­теля 5 через клиноременную передачу 4 и двухступенчатый плане­тарный редуктор.

Для осмотра и очистки внутренней полости смесителя подня­тую в верхнее положение крышку 7 фиксируют опорой 3.

В отличие от бетоносмесителя СБ-93 в бетоносмесителе СБ-138 изменено положение лопастей и увеличена частота вращения рото­ра с 20 до 22,6 об/мин. Привод лопастного механизма, осуществля­емый через клиноременную передачу, расположенную снизу бето­носмесителя, улучшает условия эксплуатации и ремонта бетоно­смесителя.

Максимально допускаемый размер зерен заполнителей у циклич­ных бетоносмесителей принудительного действия составляет 70 мм.

Гравитационные бетоносмесители непрерывного действия пред­назначены для приготовления подвижных бетонных смесей с мак­симальным размером зерен заполнителей до 120 мм. Такими бе­тоносмесителями комплектуют бетонные заводы и установки, при­готовляющие бетонную смесь для гидротехнического и дорожного строительства, например бетоносмесительные установки СБ-109 производительностью 120 м3/ч.

Рис. 80. Бетоносмеситель СБ-138: /, 2 — опоры бетоносмесителя, 3 — опора крышки, 4 — юшноремеггная передача. 5 — электро­двигатель, 6 — пульт управления, 7 — крышка, 8 — корпус-чаша, 9 — воздухораспределитель, /0 — пневмоцилиндр, /1—заливная трубка для подачи смазочного материала в редуктор, 12 — трубка для контроля уровня масла в редукторе

По конструкции эти бетоносмесители сходны между собой, НО различаются размерами и производительностью.

Бетоносмеситель установки СБ-109 (рис. 81) представляет со­бой цилиндрический барабан 3 диаметром 1,6 м с горизонтальной осью вращения. Барабан приводится во вращение от электродви­гателя мощностью 40 кВт через редуктор 10 и вал соединенный с барабаном тремя спицами 7.

Загружают отдозированные материалы и подают воду в бара­бан непрерывным потоком через загрузочную воронку 2. Посту­пающие во вращающийся барабан материалы смешиваются и од­новременно с помощью 48 лопастей 12 перемещаются от загрузоч­ного отверстия к противоположному торцу барабана. Готовая бе­тонная смесь выгружается через окна между спицами в разгрузоч­ную Еоронку б.

Масса бетоносмесителя 6300 кг.

Бетоносмесители непрерывного действия с принудительным пе­ремешиванием материалов применяют в комплекте с установками

СБ-61 и СБ-75. По конструкции они аналогичны, но различаются производительностью и формой рабочих органов.

Бетоносмеситель установки СБ-75 (рис. 82) представляет собой корытообразный барабан (корпус) б, в котором размещены два параллельных вала 7 с лопастями 4 специальной конструкции. При одновременном встречном вращении валов непрерывно посту­пающие в барабан материалы смешиваются.

Рис. 81. Бетоносмеситель установки СБ-109: 1 — балка, 2, 6 — загрузочная и разгрузочная воронки, 3 — барабан, 4 — рама, 5 — роликовая опора, 7 — спицы, 8 — вал, 9— подшипник, І0 — редуктор, 11 — кожух, 12 — лопасти; М — загрузка материалов, С — выгрузка бетонной смеси

От дозированный поток сыпучих и жидких составляющих посту­пает сверху в приемную часть смесителя, где начинается процесс смешивания. При перемещении составляющих вдоль смесителя и непрерывном смешивании образуется готовая бетонная смесь, ко­торая выдается в транспортные средства или копильник вместимо­стью 1,2 м3, предназначенный для сокращения перерывов в рабо­те смесителя при задержках в подаче транспортных средств.

На установке СБ-61 такого копильника нет.

Максимально допускаемый размер зерен заполнителей у этих бетоносмесителей составляет 40 мм.

Продолжительность смешивания. Качество приготовленной бе­тонной смеси зависит также от продолжительности смешивания. В смесителях непрерывного действия она определяется конструк­цией смесителя, а в цикличных — устанавливается опытным путем работниками строительной лаборатории.

Продолжительность смешивания определяется с момента окон­чания загрузки всех материалов в барабан бетоносмесителя до на­чала выгрузки готового замеса и зависит прежде всего от вмести­мости барабана (чаши), частоты его вращения или частоты вра­щения лопастей, от качества заполнителей, количества вводимого вяжущего материала и подвижности смеси.

Рис. 82. Бетоносмеситель установки СБ-75:

/ — рама 2 — клиноременная передача, 3.—муфта, 4 — лопасть, 5—распорная втулка, корпус, 7 — сал, 3—крышка, 0 — ше- стерня, 10 редуктор, // — электродвигатель

 

Таблица 18. Наименьшая продолжительность смешивания бетонной смеси на плотных заполнителях, с Объем готового замеса бетонной смеси, л В гравитационных смесителях при ПОДВИЖНОСТИ бетонной смеси, см В смесителях принудительного действия 2 … 6 более 6 500 и ме­ 75 60 60 нее Более 500 120 90 60

Таблица 19. Наименьшая продол* жительность смешивания бетонной смеси на пористых заполнителях, с Объем готового замеса бетон­ной смеси, л Плотность бетона, кг/м* более 1700 1400…1700 1000…1400 500 и менее 100 120 150 500 … 1000 120 150 180 Более 1000 150 180 240 II р и м е ч а н и е. Значения наименьшей продолжительности смешивания приведены для смеси на пористых заполнителях подвижностью не более 3 см. Для смесей С ПОДВИЖНОСТЬЮ 3 … 8 см продолжительность смешивания сни­жают на 30 с, а подвижностью более 8 см — на 45 с, для жестких смесей — увеличивают на 60 с*

В паспорте каждого бетоносмесителя указана частота враще­ния барабана. Превышать ее для сокращения продолжительности смешивания не допускается во избежание расслоения бетонкой смеси.

При отсутствии данных опытной проверки наименьшая продол­жительность смешивания бетонной смеси на плотных заполните­лях в цикличных бетоносмесителях принимается по табл. 18, а бетонной смеси на пористых заполнителях — по табл. 19.

Увеличивать продолжительность смешивания выше заданной нецелесообразно, так как это не повышает однородности смеси, а приводит к измельчению зерен крупного заполнителя и сниже­нию подвижности бетонной смеси. Повышению эффекта смешива­ния способствует определенный порядок загрузки материалов в бетоносмеситель. В барабан смесителя скачала подают часть воды (15…20%), необходимую для замеса, затем, не переставая зали­вать воду, загружают одновременно заполнители и цемент.

Если применяют активные добавки мокрого помола, то сначала загружают водный раствор добавок, затем цемент и в последнюю очередь заполнители.

Плохо перемешанная бетонная смесь отличается бурым цветом и резко выраженной неоднородностью массы. При выгрузке такой смеси из барабана сначала высыпается часть гравия или щебня, не успевшая покрыться слоем раствора, а затем поступает раствор, или, наоборот, скачала жидкий цементный раствор, затем гравий. Плохо перемешанная бетонная смесь к укладке не допускается.

Бетон — 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.

Загальні відомості. Бетон і залізобетон є основними матеріалами в сучасному будівельному виробництві. Широке застосування їх зумов­лене високими фізико-механічними показниками, довговічністю, мож­ливістю виготовлення різноманітних будівельних конструкцій та архі­тектурних форм порівняно простими технологічними методами, вико­ристанням здебільшого місцевих будівельних матеріалів з порівняно низькою собівартістю.

Із залізобетону зводять фундаменти, підпірні стінки, тунелі та канали, каркаси житлових, адміністративних і промислових будівель, оболонки, опори телевізійних антен, конструкції монументальних скульптур тощо.

За способами виконання робіт бетонні та залізобетонні конструкції поділяють на збірні, монолітні та збірно-монолітні. Збірні конструкції виготовляють на заводах і полігонах, після чого транспортують на буді­вельний майданчик і встановлюють у проектне положення. Монолітні конструкції споруджують безпосередньо на об’єкті. Збірно-монолітні конструкції складають зі збірних елементів заводського виготовлення і монолітних частин, які об’єднують ці елементи в одне ціле.

Будівництво із монолітного бетону і залізобетону економічніше — потребує менших затрат на створення промислової бази (до 40 %), мен­ших енергетичних витрат (на 25 — 30 %) та менших витрат металу (на 20 — 40 %), ніж на будівництво зі збірних конструкцій.

Швидко розвивається спорудження із монолітного залізобетону жит­лових будинків, адміністративних будівель та готелів. Водночас з еко­номічною доцільністю це дає змогу вирішувати завдання підвищення складності масового міського будівництва (спорудження будинків на 25 —ЗО і більше поверхів), а можливість виготовлення конструкцій різних форм значно поліпшує архітектурний вигляд міст.

Комплексний процес зведення монолітних бетонних і залізобетон­них конструкцій, який має узагальнену назву «бетонні та залізобетонні роботи», складається з улаштування опалубки, армування та бетону­вання конструкцій, витримування бетону в забетонованих конструкціях, розпалублення, натягання арматури та ін’єкції каналів (у разі спору­дження попередньо напружених залізобетонних конструкцій), а за по­треби й опорядження поверхонь конструкцій (рис. 2.38).

Технологічний комплексний процес зведення монолітних бетонних і залізобетонних конструкцій охоплює заготівельні, транспортні та мон­тажно-укладальні (основні) процеси.

Заготівельні процеси виконують, як правило, в заводських умовах. Це — виготовлення елементів опалубки, риштувань, арматури, арматур­но-опалубних блоків, приготування бетонної суміші, виготовлення еле­ментів для розігрівання бетону (електродів, струн тощо) та покриття його поверхні (щитів, матів, плівок), відновлення (ремонт) елементів опалубки багаторазового використання.

Транспортні процеси полягають у доставлянні з місць виготовлення до будівельного майданчика або з місця складування чи перевантаження на будівельному майданчику до місця спорудження монолітної конструк­ції загально-будівельними або спеціальними транспортними засобами опалубки, риштувань, арматури, арматурно-опалубних блоків, бетонної суміші, устаткування, елементів для розігрівання бетону і покриття його поверхні.

Монтажно-укладальні процеси — це встановлення опалубки, мон­таж арматури чи арматурно-опалубних блоків, укладання і розігріван­ня бетону (в зимових умовах чи в разі потреби пришвидчення процесу твердіння), догляд за бетоном, розбирання опалубки після досягнення бетоном потрібної міцності.

Ефективність бетонних і залізобетонних робіт залежить як від технологічного рівня кожного окремого процесу, так і від ступе­ня узгодженості їх виконання. Зведення монолітних залізобетонних конструкцій досить трудомісткий процес. Добовий виробіток одного працівника на бетонних роботах становить 0,5 —2,0 м3. Технологічні методи виконання монтажно-укладальних процесів і можливості їх узгодження значною мірою залежать від параметрів монолітних залі-

Складові комплексного процесу	Монтажно- укладальні процеси
Транспортні процеси
Заготівельні процеси
Улаштування Виготовлення Т ранспортування Установлення опалубки —> елементів опалубки —> опалубки — > опалубки
Складання установлюваль- них секцій опалубки
Заготовлення елементів арматури
Армування конструкцій	Транспортування арматури	Монтаж арматури
Складання арматурно-опа­лубних блоків	Т ранспортування арматурно-опа­лубних блоків	Монтаж арматурно-опа­лубних блоків
Укладання та ущільнення бетонної суміші
Приготування бетонної суміші
Т ранспортування бетонної суміші
Бетонування
Догляд за бетоном. Про- грівання бетону
Вистоювання бетону
Розбирання опалубки
Розпалублення

зобетонних конструкцій і об’ємно-планувальних рішень будівель та споруд. Це зумовлює потребу врахування технології бетонних і залізо­бетонних робіт уже на стадії архітектурного проектування.

Залежність технології робіт від кліматичних умов спри­чинена насамперед впливом температури та вологості повітря на швидкість твердіння бетону.

За середньодобових температур зовнішнього повітря +5…25 °С і відносної вологості понад 50 % бетонні роботи виконують за звичай­ною технологією (оптимальними для твердіння бетону є середньодобо­ва температура зовнішнього повітря +18 °С і відносна вологість 60 %).

Для запобігання пересиханню та забезпечення нормальних умов во­логості в літніх умовах (за середньодобової температури зовнішнього повітря понад +25 °С і відносної вологості менше ніж 50 %) потрібні спеціальні заходи щодо захисту від пересихання свіжоукладеної бе­тонної суміші та бетону на початковій стадії його твердіння.

У зимових умовах (за середньодобової температури зовнішнього повітря до +5 °С, а мінімальної добової — нижче від 0 °С) застосову­ють такі технології бетонних робіт, які забезпечують нормальні темпе­ратурні умови твердіння бетону, або використовують бетонні суміші з добавками чи спеціальні бетони, які тверднуть за низьких температур.

Улаштування опалубки. Опалубка — це тимчасова допоміжна кон­струкція для забезпечення форми, розмірів і положення в просторі монолітної конструкції, що зводиться. До складу опалубки входять щити (форми), які забезпечують форму, розміри і якість поверхні монолітної конструкції, риштування для підтримування опалубних форм, помости для розміщення бетонників та елементи кріплення.

В опалубні форми вкладають бетонну суміш, де вона твердне до досягнен­ня бетоном потрібної міцності. Після цього опалубку розбирають. Викорис­товують також опалубні форми, які після бетонування конструкції зали­шаються в ній, тим самим створюючи зовнішню поверхню конструкції.

Опалубка має задовольняти такі основні вимоги: внутрішні контури опалубних форм мають відповідати проектним розмірам монолітної конструкції; якість внутрішньої площини опалубних форм (палуби) повинна забезпечувати потрібну якість зовнішньої поверхні монолітної конструкції; міцність і жорсткість опалубки мають бути достатніми для того, щоб забезпечити незмінність розмірів і форми під дією наванта­жень, які виникають під час виконання робіт; конструкція опалубки повинна забезпечувати мінімальні затрати на її влаштування, незначну трудомісткість виконання робіт.

Види опалубки розрізняють за такими ознаками:

кількістю циклів використання — опалубка неінвентарна індивіду­альна (застосовувана тільки один раз) та інвентарна (багатооборотна);

конструктивними особливостями — індивідуальна, незнімна, розбір­но-переставна, підіймально-переставна, об’ємно-переставна, блокова, ковзна, котюча, пневматична, механізований опалубний агрегат;

Рис. 2.39. Незнімна опалубка: а — опалубні елементи; б — арматурно- опалубний блок; / — лицева поверхня; 2 — активна (внутрішня) поверхня; 3 — анкер­на петля; 4 — отвори; 5 — профільний опа­лубний елемент; 6 — арматурний каркас; І — плоскі опалубні плити; II, III — про­фільні опалубні елементи

матеріалами, що використову­ються, — дерев’яна, металева, син­тетична, із матеріалів на основі це­ментних в’яжучих і комбінована.

Індивідуальна опалубка застосо­вується для спорудження конструк­цій складних, неповторюваних форм. Проект такої опалубки часом є не менш складним, ніж проект самої конструкції. Проте, незважаючи на індивідуальність конструкції опа­лубки, в ній слід максимально застосовувати елементи інвентарної опа­лубки (щитів, кріплень тощо).

Незнімна опалубка (рис. 2.39) складається із формоутворювальних елементів (плит, шкаралуп, блоків), кріплень та підтримувальних еле­ментів. Після бетонування формоутворювальні елементи опалубки з монолітної конструкції не знімають і вони утворюють з нею одне ціле. Кріплення та підтримувальні елементи залежно від конструктивних рішень можуть бути знімні чи незнімні. Залежно від матеріалу формо­утворювальних елементів незнімні опалубки поділяють на залізобетон­ні, армоцементні, фібробетонні, склоцементні, азбестоцементні, металеві та синтетичні.

За функціональним призначенням розрізняють опалубку, що застосо­вується тільки як формоутворювальний засіб, опалубку-облицювання, опалубку-гідроізоляцію та опалубку-теплоізоляцію. Опалубку-облицю­вання використовують як захисну та декоративну. Найпоширенішою в практиці сучасного будівництва є незнімна опалубка із залізобетону, її застосовують у будівництві енергетичних, гідротехнічних, транспортних і промислових об’єктів, а також житла. Залізобетонні опалубні елемен­ти виготовляють різноманітними за формою — плоскими, ребристими, профільними, криволінійними та складної конфігурації.

Декоративну залізобетонну опалубку-облицювання виготовляють на основі білого чи кольорового цементу. При цьому особливу увагу при­діляють якості лицевої поверхні плит, точності їх виготовлення і мон­тажу.

Захисна опалубка-облицювання після зведення монолітної конструкції захищає її від впливу зовнішнього середовища; в цьому випадку залі-

Рис. 2.40. Розбірно-переставна уніфікована дрібнощитова опалубка: / — щити рядові; 2 — щит кутовий; 3 — схватка; 4 — розсувний стояк; 5 —монтажний підкіс: 6 — риштування; 7 — елемент кріплення

зобетонну опалубку виготовляють із спеціальних цементів, а опалубку — гідроізоляцію — із водонепроникного бетону.

Плити опалубки-теплоізоляції виготовляють із керамзитобетону з фактурним шаром із цементного розчину.

Розбірно-переставна опалубка складається з окремих щитів, підтри — мувальних елементів та кріплень. На висоті опалубні щити підтримуються риштуванням з інвентарних стояків та прогонів. Розрізняють два основ­ні види розбірно-переставної опалубки — дрібно — та великощитову.

Дрібнощитова опалубка (рис. 2.40) має елементи масою до 50 кг, що дає змогу встановлювати їх вручну. Основним елементом вели — кощитової опалубки (див. рис. 2.41) є великорозмірна панель — су­цільна чи складена із дрібних щитів площею 2 — 40 м2, яку встанов­люють за допомогою крана.

Проте доцільніше застосовувати уніфіковану опалубку, до скла­ду якої входять інвентарні щити різних типорозмірів з інвентарними

Рис. 2.41. Розбірно-переставна уніфікована великощитова опалубка: / — палуба; 2 — каркас; 3 — стяжка; 4 — риштування; 5 — монтажний підкіс; 6 — механічний домкрат; 7 — анкер; 8 — підкіс-розчалка; 9 — в’язі жорсткості; 10 — роз­пірка; /1 — схватки; 12 — маякова дошка

кріпленнями і підтримувальними елементами. Така опалубка відзна­чається багатофункціональністю та взаємозамінністю елементів; роз­міри щитів мають модулі 100 і 300 мм, що дає можливість складати опалубні форми конструкцій різних конфігурацій і розмірів. Уніфіко­вані опалубки зазвичай виготовляють комбінованими з дерев’яних чи сталевих елементів каркаса та палубою з водостійкої фанери, що забез­печує багаторазовість їх використання. Застосування уніфікованої опа­лубки зменшує трудомісткість, підвищує якість робіт та їхню ефек­тивність.

Підіймально-переставну опалубку застосовують для зведення ви­сотних будівель і споруд. Сучасна опалубка (рис. 2.42) складається із щитів, елементів каркасу, з’єднань, кількох ярусів риштувань та підій­мального механізму, який має систему гідравлічних домкратів. Бетону­вання споруди виконують поярусно. Після досягнення бетоном потрібної міцності опалубку переставляють на наступний ярус.

Об’ємно-переставну опалубку використовують для зведення моно­літних багатоповерхових будівель. Іі поділяють на таку, що демонту­ють у горизонтальному чи вертикальному напрямках.

Об’ємно-переставну опалубку, яку демонтують горизонтально (рис. 2.43), застосовують у процесі зведення монолітних багатоповерхових буді­вель із несівними поперечними стінами. Це П-подібна металева конст-

рукція з опалубними елементами перекриття та бічних стін. Викорис­тання її зумовлює одночасне бетонування поперечних несівних стін та перекриття. Після бетонування блоки опалубки демонтують з викори­станням спеціальних пристосувань в отвори зовнішніх стін або в отво­ри у перекритті та переставляють на наступний поверх.

Об’ємно-переставну опалубку, яку демонтують у вертикальному на­прямку (рис. 2.43, б), застосовують у процесі зведення монолітних бу­дівель змінної конструктивної схеми (з поперечними та поздовжніми несівними стінами). Використання цієї опалубки дає змогу сумістити виготовлення зовнішніх і внутрішніх монолітних стін.

Блокова опалубка — це опалубна форма, яку монтують і демонту­ють у суцільному вигляді за допомогою крана. її застосовують для бетонування однотипних конструкцій (фундаментів, колон, балок) та конструкцій чи споруд, які мають однакові структурні форми, що по­вторюються (ребристі плити, житлові будинки).

Ковзна опалубка (рис. 2.44) відрізняється від інших тим, що під час переміщення по висоті вона не відділяється від конструкції, яку бето­нують, а ковзає по її поверхні за допомогою підіймальних пристроїв. Таку опалубку застосовують для бетонування висотних споруд і бу-

Рис. 2.44. Ковзна опалубка: а — конструктивна схема; б, в — розміщення в плані під час бетону­вання круглих і прямокутних споруд; / — зовнішні риштування; 2 — гідравлічний домкрат; З — домкратна рама; 4 — стіна, що бетонується; 5 — щит опалубки; 6 — підвісні риштування; 7 — домкратний стри­жень; 8 — робочий настил; 9 — отвір для вертикальних комунікацій

динків (ядра жорсткості будівель, силосні башти, елеватори, багатопо­верхові будівлі тощо).

Ковзна опалубка складається з опалубних щитів, підвішених до П-по — дібних домкратних рам, домкратів, робочого майданчика та підвісних риштувань. Опалубні щити зазвичай 1,1 —1,2 м заввишки, виготовлені з металу, встановлюють по зовнішньому і внутрішньому контурах спо­руди, яку бетонують. Для зменшення зусиль тертя під час підіймання опалубки щитам надають конусності від до V200 висоти щита роз­ширенням донизу, водночас це зменшує можливість обривання бетону. У процесі зведення споруди опалубку піднімають за допомогою домкра­тів, які спираються на домкратні стрижні. Домкратні стрижні — основ­ні несівні елементи опалубки, їх виготовляють зі сталі діаметром 25 — 32 мм і розміщують вертикально в каналах стіни конструкції, що бето­нується, на відстані 1,5 —2 м один від одного. Під час піднімання забе­тонованої конструкції домкратні стрижні нарощують.

Котюча опалубка (рис. 2.45) — це опалубна форма з механічним пристроєм для відривання, опускання та стулювання, встановлена на

Рис. 2.45. Котюча опалубка: а — робоче положення; б — транспортне положення; / — тюбінги; 2 — гідроізоляція; З — стіна, що бетонується; 4 — щит опалубки; 5 — гідроциліндр; 6 — рейкова колія

візках, що переміщуються по колії. Цю опалубку застосовують для бе­тонування відносно довгих лінійних споруд постійного перерізу по довжині (тунелів, траншейних складів, стінових конструкцій). Конст­рукцію бетонують ділянками. Після закінчення бетонування на ділянці опалубку переводять у транспортне положення і переміщують на суміж­ну ділянку.

Пневматичну (надувну) опалубку (рис. 2.46) застосовують пере­важно для бетонування купольних і склепінчастих покриттів із залізо­бетонних оболонок завтовшки ЗО — 100 мм. Пневматичну опалубку ви­готовляють із синтетичної або прогумованої тканини чи армованої гуми. Оболонку опалубки спочатку прикріплюють до основи споруди та на­гнітають повітря, в результаті чого вона набирає потрібної форми.

Бетонування виконують залежно від методу влаштування конструкцій як після, так і до піднімання опалубки. В останньому випадку бетонну суміш укладають на розстелену горизонтально оболонку опалубки, після чого в неї нагнітають повітря, створюючи потрібну форму конструкції. Після досягнення бетоном потрібної міцності повітря з оболонки ви­пускають, і опалубка відділяється від забетонованої конструкції.

Механізовані опалубні агрегати — це системи, які забезпечують меха­нізацію та автоматизацію всього робочого циклу використання опалуб­ки: встановлення її на ділянці бетонування, переведення в робоче поло­ження, розпалублення і переміщення на чергову ділянку. Такі агрегати застосовують під час зведення висотних оболонок зі змінними геомет­ричними розмірами за висотою (градирень), лінійних конструкцій і спо-

руд значної довжини (тунелів, колекторів, стін). Використання механізо­ваних опалубних агрегатів забезпечує високі темпи виконання робіт та виробітку (економічно доцільно лише за значних обсягів робіт).

Опалубки будь-якого виду, оснащені нагрівальними елементами та пристроєм контролю і регулювання температурного режиму, називають термоактивними і застосовують для обігрівання бетону в зимових умо­вах чи для прискорення його твердіння.

Дерев’яну опалубку виготовляють здебільшого із пиломатеріалів та водостійкої фанери. Ці матеріали легко обробляти, що дає змогу виго­товляти різноманітні й складні опалубні форми. Щити із пиломатері­алів можна використовувати до 10 разів. Застосування для палуби водостійкої фанери дає можливість знизити її масу та збільшити обо­ротність до 20 разів.

Металеву опалубку виготовляють із прокатних і гнутих ефектив­них профілів з палубою із металевого листа здебільшого завтовшки 2 — 3 мм. Оборотність опалубки може досягати 100 — 300 разів. Застосу­вання алюмінію зменшує масу опалубки, але в цьому випадку потрібен спеціальний захист від корозії в результаті дії цементного молока на алюміній. Для незнімної опалубки використовують металеві сітки, а в разі потреби — суцільнометалеві форми.

Синтетичну опалубку виготовляють із поліетиленів, текстоліту, гені — таксу та інших синтетичних матеріалів, які досить міцні й легкі. Синте­тичні матеріали здебільшого мають малу адгезію до бетону, що дає можливість отримувати якісні поверхні монолітної конструкції. Обо­ротність опалубки із синтетичних матеріалів досягає 20—100 разів, однак використання цілком синтетичних опалубок поки що неефективне че­рез високу вартість. Доцільним є використання синтетичних матері­алів, що мають малу адгезію до бетону, як покриття палуби. Листові
пластики та інші синтетичні матеріали використовують також для не — знімної опалубки, з огляду на їх високі ізоляційні та декоративні якості.

Синтетичними повітронепроникними та прогумованими тканинами користуються для створення пневматичної опалубки. Її форми та жорст­кості досягають за допомогою надлишкового тиску повітря, яким її на­повнюють. Оборотність таких опалубок — до 50 разів.

Опалубки з матеріалів на основі цементних в’яжучих виготовляють із залізобетону, армоцементу, склоцементу, фібробетону, азбестоцемен­ту. Такі опалубки використовують як незнімні. Опалубки із залізобе­тону, фібробетону, армоцементу мають високе суміщення з матеріалом монолітної конструкції, що дає можливість вважати їх як одне ціле з монолітною конструкцією в розрахунках її на міцність. Крім того, армо — цемент характеризується високою міцністю та водонепроникністю. Склоцемент має високі ізоляційні якості.

Комбінована опалубка складається з різних матеріалів. Широко застосовують комбіновані опалубки, в яких елементи каркаса, підтриму — вальні конструкції та кріплення виготовлені зі сталі, а палуба й опа­лубні щити — з водостійкої фанери чи синтетичних матеріалів. Така опалубка, зберігаючи основні позитивні якості металевої (високу обо­ротність і жорсткість, стійкість до місцевих навантажень), має значні переваги — вона легша і дешевша.

Для поліпшення фізико-механічних якостей фанери її покривають (методом гарячого тиснення) плівкою на основі синтетичної смоли. Та­ке покриття збільшує зносостійкість фанери, значно зменшує адгезію опалубки до бетону, паро — і водонепроникність. Таку фанеру не рекомен­дується застосовувати лише в тих випадках, коли поверхня забетонова­ної конструкції підлягає подальшому опорядженню, оскільки синте­тична плівка сприяє створенню склоподібної поверхні бетону, що усклад­нює нанесення опоряджувальних шарів.

Вибирають опалубку з урахуванням її відповідності споруджуваним конструкціям та економічної ефективності її застосування. При цьому перевагу віддають технологічним чинникам, адже вони визначають мож­ливість застосування опалубки й умови забезпечення якості конструкції. Від технологічної відповідності опалубки конструкціям, які будуються, залежить також швидкість бетонування, що значно впливає і на еконо­мічну ефективність використання опалубки.

Отже, на першому етапі вибору опалубки визначають її позитивні технологічні якості, до яких належать можливість спорудження конструк­цій із застосуванням цієї опалубки, ступінь її універсальності, забезпе­чення якості лицевої поверхні, швидкість улаштування та розбирання.

Із технологічно можливих варіантів опалубки вибирають найеконо — мічніший за витратами, які відносять до одного обороту опалубки.

Найефективнішим для зведення комплексу різноманітних монолітних конструкцій є диференційне застосування опалубки найраціональні — ших видів.

Площу комплекту опалубки для виготовлення монолітних конструкцій певного об’єму визначають за формулами

s = /0/V-

г* V,, ошах ^ ~ °ои »

о гт

де Іои — інтенсивність опалубних робіт, м /добу; t — період обо­ротності опалубки, діб; &р — коефіцієнт, який ураховує резерв опалуб­ки для її відновлення; S™ax — максимальна площа поверхні конст­рукції, що підлягає одночасному опалубленню, м2.

Інтенсивність опалубних робіт

Ion =-SonYS/T

де 50П — загальна площа опалубки для спорудження монолітних кон­струкцій, м2; у — коефіцієнт, який ураховує час на переустановлення опалубки; % — коефіцієнт, що враховує добірні ділянки; Т — термін виконання робіт, діб.

Технологія робіт. Опалубні роботи виконують згідно з вимогами будівельних норм і правил та технологічних карт, що входять до скла­ду проекту виконання робіт на зведення монолітних конструкцій.

Технологічні карти на виконання опалубних робіт містять: схеми організації опалубних робіт, пов’язані з іншими паралельно виконувани­ми видами робіт; маркірувальні креслення опалубки та робочі креслення конструкцій підтримувальних риштувань; специфікацію елементів опа­лубки та риштувань; послідовність установлення і розбирання елементів опалубки; виконання окремих операцій монтажу підтримувальних і несівних елементів опалубки; калькуляцію витрат матеріалів і праці; технологічні розрахунки термінів і графік виконання робіт; правила з техніки безпеки.

Опалубні роботи виконують спеціалізованими ланками, організовани­ми на основі операційно-розчленованого принципу. Кількісний склад ланок і бригад визначають за обсягами робіт та термінами виконання їх.

Перед установленням опалубки розмічають осі конструкцій — нано­сять фарбою позначки на її основу та нижню частину щитів. Улашто­вуючи фундамент, осі позначають на попередньо забитих по контуру підошви фундаменту дерев’яних кілках.

На майданчиках укрупнення збирають панелі, форми чи арматурно — опалубні блоки, в яких водночас з опалубкою встановлюють і закріплю­ють арматуру монолітної конструкції. Елементи багаторазово застосову­ваної опалубки слід обчистити від залишків бетонної суміші; поверхню треба змастити спеціальними мастилами, які забезпечують зниження чи повну відсутність зчеплення бетону з опалубкою і тим самим полегшу­ють наступне розпалублення конструкції.

Рис. 2.47. Види арматури та типи з’єднань арматурних стрижнів: а — арматурні стрижні; б — плоский каркас; в — просторовий каркас; г — плоска і рулонна арматурні сітки; д — з’єднання арматурних стрижнів електрозварюванням (І — з накладками двобічними швами; II — те саме, з однобічними швами; III — напус-

Установлюють опалубку в проектне положення так, щоб осі, нанесені на основі й опалубці, збіглися. Надалі відтяжками забезпечують верти­кальність, потім закріплюють форму. На внутрішній поверхні опалуб­ки наносять позначки рівня бетонування.

Установлена опалубка до початку бетонування має бути прийнята майстром. При цьому перевіряють: відповідність геометричних розмірів і позначок рівня проектним; правильність її положення відносно осей конструкції; цільність стиків і з’єднань елементів опалубки; правильність установлення риштувань, підтримувальних елементів, елементів кріплен­ня. Відхилення розмірів установленої опалубки не повинно перевищу­вати нормативні та проектні.

Під час бетонування за опалубкою безперервно наглядають і вияв­лені недопустимі деформації відразу виправляють.

Армування. Арматура — це стальні круглі стрижні, прокатні профілі, дріт, а також вироби з них, які розміщують у бетоні для сприйняття розтяжних (у деяких випадках і стискних) і знакозмінних сил.

За призначенням розрізняють арматуру робочу, яка сприймає зусил­ля, що виникають у залізобетоні від дії навантажень; розподільну, яка забезпечує рівномірний розподіл навантажень між робочими елемента­ми і забезпечує їхню спільну роботу; монтажну, використовувану для з’єднання окремих стрижнів в арматурний каркас; хомути, які сприй­мають зусилля, що виникають у балках біля опор (рис. 2.47, а — г). У попередньо напружуваних монолітних конструкціях робочу армату­ру піддають попередньому натягу; таку арматуру називають напружу­ваною.

Арматурні роботи охоплюють: заготовлення арматури (виготовлен­ня з арматурної сталі окремих стрижнів); складання арматурних сіток і каркасів зварюванням чи зв’язуванням з окремих стрижнів; установ­лення арматури в проектне положення.

У сучасному будівництві ненапружені конструкції армують збільше­ними монтажними елементами — зварними сітками, плоскими і просто­ровими каркасами. Тільки у виняткових випадках складні конструкції армують безпосередньо в проектному положенні з окремих стрижнів із з’єднанням їх у завершений арматурний елемент зварюванням чи зв’я­зуванням. Сітки і каркаси виготовляють у заводських умовах і достав­ляють на будівельний майданчик у готовому вигляді.

Залежно від виду споруджуваних конструкцій арматурні сітки та каркаси встановлюють до або після влаштування опалубки. Арматурні елементи з’єднують електрозварюванням чи зв’язують окремі стрижні між собою дротом діаметром 0,8—1 мм або спеціальними пружинними ком); е — з’єднання арматурних стрижнів зв’язуванням; є — те саме, за допомогою пружинних фіксаторів; 1,2 — робочі стрижні відповідно відігнуті й прямі: 3 — роз­подільні стрижні; 4 — монтажні стрижні; 5 — хомути; 6 — накладки; 7 — в’язальний дріт; 8 — пружинні фіксатори

фіксаторами (рис. 2.47, д — є). Піднімають і встановлюють арматурні сітки і каркаси масою більше ніж 50 кг за допомогою кранів.

Захисний шар арматури отримують за допомогою бетонних чи уні­версальних пластмасових фіксаторів, які закріплюють на арматурі (15, 20, ЗО мм завтовшки за діаметра стрижнів 6 — 36 мм) або прикріплюючи цементно-піщані призми до стрижнів (товщина шару дорівнює тов­щині призм).

У разі виготовлення арматурно-опалубних блоків на готовий арматур­ний каркас навішують щити опалубки або складають жорсткий опалуб­ний блок, в який установлюють самонесівний арматурний каркас (рис. 2.48). Положення арматурного каркаса відносно опалубки по ви­соті фіксують кронштейнами, а в плані — спеціальними фіксаторами.

Бетонування. Бетонну суміш готують на автоматизованих бетонних заводах, різних переставних і пересувних автоматизованих установках, в автобетонозмішувачах, які завантажені сухими віддозованими компо­нентами на бетонних заводах, а також в окремо поставлених бетонозмі­шувачах.

За способом приготування бетонної суміші розрізняють заводи й уста­новки циклічної та безперервної дії (останні продуктивніші); за місцезна­ходженням — заводи та установки, які встановлюють безпосередньо на будівельному майданчику (мобільні). Заводи товарного бетону обслу­говують будівництво в радіусі 20 — 30 км. Вони розраховані на період експлуатації понад 20 років.

У випадках, коли централізовані пункти приготування бетонних су­мішей розміщені на значній відстані від будівництва, що спричинює втрати якості їх під час доставляння, використовують автоматизовані мобільні бетоноприготувальні установки. Такі установки містять комп­лекс обладнання, змонтованого в компактний агрегат. їх виконують у вигляді модуля чи моноблока. У першому випадку окремі модульні елементи доставляють на будівельний майданчик автомобілями і потім складають в агрегат. У другому випадку установку монтують на спе­ціальному автомобільному причепі і після доставляння на будівництво швидко переводять у робоче положення.

Транспортують бетонну суміш від бетоноприготувальних заводів чи установок до будівельного майданчика зазвичай в автобетонозмішу — вачах.

Автобетонозмішувач (рис. 2.49, а) — це бетонозмішувальний бара­бан, установлений на шасі автомобіля. Його використовують для транс­портування сухої бетонної суміші на відстань до 70 км, приготування з неї в дорозі готової бетонної суміші, а також для перевезення готової бетонної суміші на менші відстані (до ЗО км).

У межах будівельного майданчика бетонну суміш транспортують бетононасосами, кранами в баддях, пневмонагнітачами, вібраційними установками та стрічковими конвеєрами (рис. 2.49).

Бетононасоси використовують для подавання бетонної суміші в усі види монолітних конструкцій, у місця, недоступні іншим засобам механі­зації. Це високопродуктивні бетоноукладальні машини (10 — 95 м3/год) безперервної дії, призначені для подавання бетонної суміші на відстань до 250 — 400 м і на висоту до 50—100 м по трубопроводах (бетоново — дах). Бетононасосна установка містить насос, бетоноводи і засоби розпо­ділу суміші.

Для розподілу бетонної суміші по площі спорудження конструкції бетононасоси обладнують гнучкими рукавами, поворотними ланками, ринвами, круговими розподільниками, а також власними (інвентарни­ми) чи автономними розподільними стрілами.

Розрізняють три основних види бетононасосних установок: стаціо­нарні, причіпні та самохідні — автобетононасоси (рис. 2.49, а, 6). Ста­ціонарні установки продуктивністю понад 20 — 40 м3/год використо­вують за значних обсягів подавання бетонної суміші в конструкції (5000—10 000 м3). За обсягів споруджуваних конструкцій 500—1000 м3 застосовують як стаціонарні, так і причіпні бетононасоси продуктивністю

24

22

20

18

16

14

12

10

8

6

о

10 м /год. Бетонування розосереджених конструкцій об’ємом не мен­ше ніж 50 м3, а також подавання бетонної суміші в розосереджені важкодоступні місця раціонально виконувати із застосуванням при­чіпних і самохідних бетононасосів, які оснащені інвентарними шарнір — но-зчленованими розподільними стрілами.

Автобетононасоси — це установки з бетононасосом і розподільною шарнірно-зчленованою, гідравлічною повноповоротною стрілою, що змон­товані на шасі автомобіля (рис. 2.49, б). Мобільність і можливість подавання бетонної суміші в межах значної зони (на відстань до 27 м і висоту до 23 м) забезпечують високу ефективність використання їх для бетонування різноманітних конструкцій (рис. 2.49, г).

Нормальна експлуатація установок забезпечується в разі транспор­тування бетонних сумішей рухливістю 8 —15 см, що відповідає вимогам легкоперекачуваності — можливості її переміщення по трубопроводу на максимальні відстані.

Крановий спосіб подавання бетонної суміші (інтенсивність до 20 м3 /до­бу) використовують для бетонування різноманітних конструкцій, будинків і споруд. При цьому бетонну суміш транспортують у баддях місткістю 0,5 — 3 м3. Баддя — це зварна металева конструкція, яка складається з корпусу, каркаса, заслінки, важеля. Бадді бувають поворотні та непово­ротні. Неповоротні бадді застосовують для подавання бетонної суміші невеликими порціями (в колони, стіни незначної товщини). Ширше застосовують поворотні бадді, які заповнюють бетоном із транспортних засобів у горизонтальному положенні. Під час піднімання краном така баддя переходить у вертикальне положення, в якому її переміщують до місця бетонування і там вивантажують.

Для бетонування невеликих монолітних конструкцій (площею 5 —

8 м2) раціонально використовувати переставні стрічкові конвеєри.

Вібраційні установки застосовують для подавання бетонної суміші вниз під кутом 5 — 20° на відстань до ЗО м у разі бетонування невели­ких у плані конструкцій. До складу вібраційних установок входять віброжолоби, віброживильник та опорні елементи. Віброживильник використовують для прийняття бетонної суміші з автотранспортних засобів і подавання її на вібролотоки.

Пневмотранспортування бетонної суміші забезпечує простоту ке­рування процесом і можливість доставляння бетону у важкодоступні місця.

Застосовують різноманітні способи пневмотранспортування бетонної суміші: в сухій суміші тверді частинки матеріалу обдувають повітря­ним потоком і вони в завислому стані переміщуються по трубопроводу; жорстку бетонну суміш подають у трубопровід порціями, які рухаються під тиском стиснутого повітря; рухома в’язкопластична суміш транспор­тується суцільною масою проштовхуванням її стиснутим повітрям.

Для транспортування сухої суміші використовують цемент-гармати і набризк-машини, які застосовують також для бетонування методом тор­крету вання.

Готові суміші транспортують розчинонасосом з пневматичною при­ставкою, а також камерними пневмонагнітачами, які мають вигляд звар­них резервуарів грушоподібної форми, у верхній частині яких розміщено герметичний затвор для подавання бетонної суміші, а в нижній — гор­ловину для витікання суміші під дією стиснутого повітря.

Пневмонагнітачі можуть транспортувати бетонну суміш на відстань до 150 м і на висоту до ЗО —35 м. їхній недолік — динамічний удар бетон­ної суміші по арматурному каркасу, конструкціях опалубки і підтриму — вальних риштуваннях, що обмежує використання пневмонагнітачів для густоармованих і тонкостінних конструкцій.

Процес укладання бетонної суміші має такі складові: підготовчі операції; приймання, розподіл ущільнення бетону; контрольні та до­поміжні операції (переставляння віброжолобів, бункерів та ін.). Перед

Рис. 2.50. Схеми бетонування: а — схеми укладання суміші шарами (/ — горизонтальними; II — нахиленими; III — східчастими), б — те саме, у великорозмірну плиту окремими смугами; в — те саме, у підготовку підлоги; 1 — укладуваний шар бетонної суміші; 2 — раніше укладений шар бетонної суміші; 3 — смуга-карта; 4 — роздільна смуга; 5 — опалубка; 6 — арматура; 7 — підстильний шар; 8 — поперечна дошка; 9— напрямні дошки («маяки»); 10 — кілки

укладанням бетону перевіряють якість і відповідність проектові еле­ментів, які після укладання бетону будуть сховані в його тілі (армуван­ня, гідроізоляція), і складають акти на приховані роботи.

Безпосередньо перед укладанням бетонної суміші опалубку й арма­туру за потреби очищують від сміття і бруду, бетонні та горизонтальні поверхні робочих швів звільняють від цементної плівки, перевіряють захисні пристосування, передбачені вимогами безпеки праці. Внутріш­ню поверхню інвентарної опалубки змащують спеціальними мастилами для зниження зчеплення з нею бетону і поліпшення якості поверхні бетону монолітної конструкції.

Під час укладання бетонної суміші контролюють стан опалубки та риштувань. Умови виконання робіт (температура повітря, суміші тощо), властивості суміші, обсяги виконаних робіт щодня записують у журнал бетонних робіт.

Технологія укладання бетонної суміші залежить від виду, розмірів та положення конструкцій, кліматичних умов, устаткування, енергетич­них ресурсів, властивостей суміші. Бетонну суміш укладають горизон­тальними, похилими чи східчастими шарами (рис. 2.50, а), окремими смугами-картами в один шар (рис. 2.50, 6) або одночасно на всю висо­ту конструкції чи блока бетонування.

Товщину горизонтальних шарів визначають засобами для ущільнен­ня. У разі використання важких підвісних, вертикально розміщених вібраторів товщина шару має бути на 5—10 см меншою за довжину робочої частини вібратора. Якщо застосовують похило розміщені вібра­тори, товщина шару має дорівнювати вертикальній проекції робочої частини вібратора, а для ручних глибинних вібраторів — не повинна перевищувати 1,25 довжини їхньої робочої частини. В разі ущільнення поверхневими вібраторами суміш укладають шарами до 250 мм завтовш­ки у конструкціях з одинарним і до 120 мм — з подвійним армуван­ням. Шарами такої товщини укладають бетонну суміш для монолітних бетонних підготовок під підлоги та дороги, а також плитних конст­рукцій (плит перекриття тощо).

У масивні густоармовані фундаменти, стіни, колони, балки суміш ук­ладають горизонтальними шарами 0,3 —0,4 м завтовшки з ущільнен­ням ручними внутрішніми вібраторами. У великі малоармовані чи не — армовані конструкції бетонну суміш укладають шарами 1 — 2 м завтовш­ки, застосовуючи для її ущільнення потужні пакети вібраторів.

Укладають бетонну суміш безперервно на весь об’єм конструкції чи в межах окремих ділянок (блоків, ярусів).

Масивні споруди розподіляють на блоки бетонування, щоб запобігти виникненню усадкових тріщин та обмежити площу бетонування залеж­но від виробітку бетоноукладальних механізмів та часу зчеплення це­менту. Розміри та місця розташування блоків установлюють з ураху­ванням конструктивного рішення масиву та його армування. У випад­ку наявності динамічних навантажень на конструкції розподіл на бло­ки бетонування недопустимий.

Ущільнення бетонної суміші забезпечує щільність і однорідність бетону і, в результаті, його міцність і довговічність. Як правило, бетонну суміш ущільнюють вібруванням протягом ЗО — 100 с. Під дією вібрації суміш розріджується, з неї видаляється повітря; при цьому опалубна форма щільно заповнюється. Для ущільнення бетонної суміші викори­стовують вібратори трьох типів: внутрішні (глибинні), поверхневі і зовнішні (див. рис. 2.51).

Внутрішні вібратори застосовують під час бетонування різноманіт­них конструкцій, ручні — для конструкцій невеликих розмірів, пакети вібраторів — для бетонування масивних конструкцій.

Поверхневі вібратори використовують у разі бетонування плит по­криття, підлог, доріг.

Зовнішні вібратори закріплюють із зовнішньої поверхні опалубки і застосовують у випадку бетонування густоармованих тонкостінних кон­струкцій.

Вакуумування бетонної суміші є одним з ефективних методів її оброб­лення, який дає змогу видалити з укладеної та вже ущільненої вібра­цією суміші 10 — 20 % надлишкової (вільної) води. Це значно поліп­шує фізико-механічні властивості бетону: відразу після вакуумування бетон досягає міцності 0,3 —0,5 МПа, що достатньо для розпалублення вертикальної поверхні і деяких видів її оброблення; прискорюється твердіння бетону; зменшуються деформації усадки; підвищується морозо­стійкість. Вакуумування виконують за допомогою вакуум-установки, яка створює розрідження повітря, та поверхневих чи внутрішніх за­собів вакуумування. Для вакуумування тонкостінних конструкцій зав-

Рис. 2.51. Засоби ущільнення бетонної суміші: а — шурник; б — глибинний (внутрішній вібратор); в — зовнішній вібратор; г — пакет глибинних вібраторів; д — глибинний вібратор з двигуном, улаштованим у наконечник; е — те саме, з двигуном, винесеним до держака; є — те саме, з гнучким валом; ж — поверхневий вібратор; 1 — корпус вібратора; 2 — штанга; 3 — опалубка; 4 — підвіска; 5 — затискач; 6 — двигун; 7 — штанга з жорстким валом; 8 — гнучкий вал; 9 — металева плита

товшки 250 мм як засіб вакуумування застосовують вакуум-щити опа­лубки, які встановлюють з одного боку конструкції, а для масивних конструкцій використовують внутрішнє вакуумування за допомогою вакуум-трубок. Для вакуумування плит перекриття та підлог застосо­вують вакуум-мати.

Улаштування робочих швів (рис. 2.52). Поверхня між раніше ук­ладеним затверділим і свіжоукладеним бетоном називається робочим швом і є найвідповідальнішою складовою процесу бетонування.

Перерви в укладанні бетонної суміші, що виникають через техно­логічні та організаційні умови чи під впливом випадкових чинників, можуть призвести до порушень монолітності конструкцій внаслідок: недостатньої адгезії бетону до поверхні між попереднім і наступним укладеними шарами; порушення зв’язків між часточками бетону, що твердне, й арматурою попереднього шару під впливом динамічних зусиль під час укладання бетонної суміші наступного шару; різного напрямку деформацій усадки бетону в суміжних шарах, що спричинює розтяжні зусилля, які послаблюють зону стику. Все це підвищує вимоги як до розміщення стиків у конструкції, так і до технології виконання їх.

Робочі шви вертикальних елементів (колон, пілонів) мають бути го­ризонтальними і перпендикулярними до граней елемента, як правило, на рівні верху фундаменту і низу прогонів балки чи капітелі. У балках,

f

Рис. 2.52. Розміщення робочих швів у процесі бетонування: а — колон і балок ребристого перекриття; б — колон з підкрановими балками; в — колон з безбалковим перекриттям; г — стояка і ригеля рами; д — ребристого перекрит­тя в напрямку, паралельному балкам; е — те саме, в напрямку, паралельному прогонам; є — деталі влаштування робочого шва; 1 — прогін; 2 — балка; 3 — дошка; I — I…IV—IV — місця влаштування робочих швів

прогонах, плитах робочий шов розміщують вертикально, тому що його нахил послаблює конструкцію. Балки та плити зазвичай бетонують одночасно; якщо балки високі, горизонтальний робочий шов улаштову­ють на 20 — 30 мм нижче від нижньої поверхні плити.

Бетонування в місцях утворення робочого шва поновлюють після того, як бетон попередньо укладеного шару набуде потрібної міцності (як правило, 1,5 МПа; за нормальних умов твердіння і температури бетонної суміші 20 — 30 °С на це потрібно 18 — 24 год). Перед початком бетону­вання з поверхні раніше укладеного бетону видаляють цементну плівку.

Місця з’єднання попередньо укладеного та свіжого бетону рекомен­дується влаштовувати в точках дії менших сил перерізу.

Догляд за бетоном здійснюють у початковий період його твердіння. Він має забезпечувати: підтримання волого-температурних умов твердін — ня; запобігання виникненню значних температурно-усадкових дефор­мацій і тріщин; оберігання бетону, що твердне, від ударів, струшувань, які можуть погіршити його якість. При цьому залежно від виду конст­рукцій, кліматичних умов, типу цементу вживають різних заходів для запобігання зневоднюванню бетону, а також передаванню на нього зу­силь і струшувань. Наприклад, улітку в помірній кліматичній зоні бе­тон на звичайному портландцементі зрошують водою впродовж семи діб, на глиноземистому — трьох діб, на шлакопортландцементі — майже півтори доби. За температури повітря вищої за 15 °С у перші три доби бетон зрошують удень через кожні три години і один раз уночі, а в наступні дні — не менше ніж три рази на добу.

Великі горизонтальні поверхні замість зрошення можна покривати захисними плівками (водно-бітумною емульсією, етиноловим лаком, полімерними плівками). У випадку покриття поверхні бетону вологостій­кими матеріалами (рогожею, матами, тирсою) перерви між зрошенням збільшують в 1,5 раза. Улітку бетон також захищають покриттями від дії сонячного проміння, а взимку — від морозу. Для запобігання дії навантажень на бетон рух по ньому людей або установлення ришту­вань чи опалубки дозволяють тільки після досягнення укладеним бето­ном міцності не менше ніж 1,5 МПа.

Контроль якості передбачає фіксацію міцності укладеного бетону. Його здійснюють двома методами — руйнівним і неруйнівним.

За руйнівного методу випробовують зразки кубиків бетону (зви­чайно розмірами 15x15x15 см), серії яких виготовляють під час бетонування конструкцій і зберігають в умовах, однакових з умовами витримування бетону конструкцій.

Неруйнівний метод застосовують для контролю міцності бетону без­посередньо в конструкції. На практиці широко використовують не — руйнівні механічний та ультразвуковий методи. Механічним методом міцність бетону визначають залежно від розмірів поглиблення на його поверхні внаслідок удару спеціальним пристосуванням (молотком Каш — карова). За ультразвукового методу міцність бетону визначають обчис­ленням швидкості проходження крізь його товщу ультразвуку, який генерують спеціальними приладами.

Строки початку розбирання опалубки залежать від досягнення бе­тоном потрібної міцності. Бічні поверхні розбирають, якщо міцність бетону забезпечує цілісність його поверхні під час розбирання опалуб­ки (24 — 72 год). Підтримувальні конструкції опалубки прогонних кон­струкцій (плит, балок, прогонів) розбирають після досягнення бетоном міцності 70—100 % залежно від фактичного навантаження на конст­рукцію та її прогону.

Спеціальні методи бетонування. Торкретування — це бетонування конструкції нанесенням на поверхню опалубки або конструкції одного чи кількох шарів цементно-піщаного розчину (торкрету) за допомогою цемент-гармати чи бетонної суміші (набризк-бетону) за допомогою бе­

тон-шприц-машини. Цей метод застосовують для влаштування тонко­стінних конструкцій, забезпечення водонепроникного поверхневого шару бетону, виправлення дефектів бетонних і залізобетонних конструкцій чи підсилення їх. Торкретування виконують на неармованій чи армо­ваній поверхні.

Торкрет містить цемент і пісок (або гравій з фракціями не більше ніж 8 мм), а до набризк-бетону, крім того, ще додають заповнювач, розмір часточок якого не перевищує 25 мм.

Принципи роботи цемент-гармати і бетон-шприц-машини подібні. Суха цементно-піщана суміш (вологістю не більше за 8 %) чи бетонна суміш під дією стиснутого повітря із камери по шлангу подається до сопла, де вона змішується з водою і з великою швидкістю (120 — 140 м/с) вилітає назовні. Частинки торкрету (або бетонної суміші) під час уда­ру об поверхню затримуються на ній, утворюючи щільний шар.

Товщина шару, який наносять, становить: у разі нанесення на гори­зонтальні (знизу вгору) неармовані й армовані поверхні — відповідно 15 і 50 мм; у випадку нанесення на вертикальні неармовані й армовані поверхні — відповідно 25 і 75 мм. Якщо укладають кілька шарів, на­ступний наносять з інтервалом, який визначають за умови, щоб струмінь свіжої суміші не пошкоджував попередній шар (як правило, не більше ніж 1—2 год).

Роздільне бетонування конструкцій — спосіб, який полягає в поперед­ньому укладанні безпосередньо в опалубку великого заповнювача з подаль­шим нагнітанням в його міжзерновий простір цементно-піщаного розчи­ну. Його застосовують для влаштування залізобетонних резервуарів, підпірних стін, складних фундаментів, колон, а також за потреби підсилення залізобетонних конструкцій. Нагнітають розчин за допомогою розчинона­сосів та ін’єкційних труб, розміщених у масиві конструкції, знизу вгору; з підвищенням рівня розчину і конструкції ін’єкційні труби витягують.

Підводне бетонування — це укладання бетонної суміші під водою без виконання водовідливних робіт. Цей спосіб використовують для влаштування підземних і підводних конструкцій у складних геологіч­них та гідрогеологічних умовах.

Основні методи підводного бетонування — вертикально переміщу­ваною трубою (ВПТ) і висхідним розчином (ВР) (див. рис. 2.53). У разі застосування методу ВПТ високорухлива бетонна суміш надхо­дить самопливом через труби, опущені до основи конструкції, що зво­диться. У процесі подавання бетонної суміші та нарощування шару бетону в конструкції труби поступово піднімають, при цьому їхні нижні кінці мають бути постійно зануреними у бетонну суміш не менш як на 0,8 м за глибини бетонування до 10 м і не менш як на 1,5 м за глибини бетонування до 20 м і більше. Суміжний з водою верхній шар бетону після закінчення бетонування вилучають.

Метод ВР буває безнапірним і напірним. За безнапірного методу в центрі блока бетонування встановлюють шахту з ґратчастими стінками,

Рис. 2.53. Схеми підводного бетону­вання:

а — метод вертикально переміщуваних труб; б — метод висхідного розчину; 1 — шпунтове риштування; 2 — нас­тил; З — вертикально переміщувана труба; 4 — лійка; 5 — бетоновід; 6 — плавучий кран; 7 — укладена бетонна суміш; 8 — шар каміння; 9 — шахта; 10 — сталева труба; 11 — лебідка; 12 — рукав; 13 — розчинонасос

в яку опускають на всю глибину сталеву трубу діаметром 100 мм. Шахту заповнюють бутовим ка­менем, після чого по трубах са­мопливом подають цементний розчин, який розтікається і, по­ступово піднімаючись, заповнює пустоти між каменями. Труби мають бути занурені в розчин не менш як на 0,8 м. З підви­щенням рівня розчину труби піднімають. За напірного бето­нування труби встановлюють у кам’яній накидці без улашту­вання шахт. Розчин у труби подають під тиском, створюючи його розчинонасосом чи пневмонагні — тачем.

Напірне бетонування монолітних конструкцій полягає в безперервно­му нагнітанні бетонної суміші по напірному бетонопроводу в конструк­цію на всю її висоту під дією гідродинамічного тиску, що створюється бетононасосом. Напірний метод бетонування застосовують для влашту­вання набивних паль, споруд на зразок «стіна в ґрунті» та інших підзем­них конструкцій у складних умовах, для підводного бетонування, за підвищених вимог до бетону, для влаштування густоармованих конст­рукцій, під час укладання та ущільнення бетонної суміші в конструкції, для яких іншими методами ці процеси виконати складно. Бетонуючи конструкції напірним методом, застосовують опалубки, розраховані на сприймання заданого гідродинамічного тиску, що враховується під час проектування їх за допомогою коефіцієнта запасу 1,3 —1,5. Для бето­нування вертикальних конструкцій застосовують автобетононасоси, в цьому разі до кінцевої ланки бетоноводу розподільної стріли приєдну­ють напірний бетонопровід.

Бетонування за зимових умов. За мінусових температур замерзан­ня води в бетоні, який твердне, призводить до виникнення внутрішніх

сил, що порушують кристалічні новоутворення. Під час відтавання та подальшого твердіння за нормальних умов ці новоутворення повністю не відновлюються. Крім того, порушується зчеплення із зернами запов­нювача та арматурою, що знижує міцність бетону, його щільність, стійкість і довговічність.

Якщо бетон до замерзання набирає потрібної початкової міцності, то зазначені вище процеси не впливають на нього негативно. Мінімальна міцність, за якої замерзання бетону не є небезпечним, називається кри­тичною. Критична міцність залежить від класу бетону, виду конст­рукції та умов її експлуатації і становить 30 — 100 %: для бетонних і залізобетонних конструкцій і бетону класів ВЗО і В40 — ЗО %, а для конструкцій, до яких ставляться спеціальні вимоги з морозостійкості, газо-та водонепроникності, — 100%.

Для забезпечення умов, за яких бетон набуває критичної міцності, застосовують спеціальні методи приготування, подавання, укладання і витримування бетону. Готуючи бетонну суміш у зимових умовах, темпе­ратуру її підвищують до 35 — 40 °С підігріванням води до 90 °С і за­повнювачів — до 60 °С. Бетонну суміш транспортують за можливості без перевантажень. Місця навантаження та розвантаження суміші захи­щають від вітру, а засоби подавання її в конструкції утеплюють.

Бетонування слід виконувати безперервно і високими темпами, при цьому раніше укладений шар бетону слід перекрити до того, як у ньому температура стане нижчою за передбачену.

Витримування бетону виконують за допомогою різних методів. Ме­тод термоса застосовують для бетонування масивних бетонних і залі­зобетонних конструкцій, модуль поверхні яких у разі укладання суміші на портландцементі не перевищує 6, а на швидкотверднучому портланд­цементі — 10. Модуль поверхні конструкції визначають за відношен­ням відкритої поверхні конструкції до її об’єму. За цього методу бе­тонну суміш з температурою 25 — 45 °С укладають в утеплену опалубку. Завдяки теплоті, яка внесена бетоном і виділяється цементом (явище екзотермії), бетон набуває критичної міцності раніше, ніж у будь-якій частині конструкції, температура бетону знижується до 0 °С.

Метод термоса найекономічніший і простий у виробництві, оскіль­ки не потребує спеціального устаткування для обігрівання бетону в конструкціях, його обслуговування і витрат електроенергії, пари і па­лива.

Різновидами описаного вище методу є термос із застосуванням хімічних добавок і гарячий термос, які дають змогу поширити викори­стання цього методу на конструкції з великим модулем поверхні.

Метод термоса із застосуванням хімічних добавок полягає у вико­ристанні сумішей з хімічними добавками, які прискорюють твердіння бетону, знижують температуру замерзання рідкого компонента бетонної суміші та забезпечують твердіння бетону за температури, нижчої від 0 °С.

Як добавки до бетону широко використовують карбонат калію (по­таш), нітрит натрію, хлориди кальцію і натрію, а також нітрит кальцію, аміачну воду, нітратнітритхлорид кальцію та інші хімічні речовини.

Хімічні добавки становлять до 2 —3 % маси цементу і діють як приско­рювачі твердіння, що дає змогу бетону швидко набрати міцності. Якщо ввести більшу кількість добавок (3—15 % маси цементу), точка замер­зання суміші знижується, і в результаті бетон твердне за низьких тем­ператур — близько 5…25 °С. Такі добавки називають протиморозни — ми. Бетонуючи армовані конструкції, перевагу віддають добавкам, які не спричинюють корозії арматури (наприклад, поташу, нітриту натрію).

Застосування добавок обмежене в конструкціях з попередньо напру­женою арматурою, а також у конструкціях, які експлуатуються в агре­сивних середовищах, зонах блукаючих струмів і під дією постійного струму.

Слід також ураховувати, що застосування добавок може зумовити появу висолів на поверхні конструкції.

Метод гарячого термоса полягає в короткочасному розігріванні бетонної суміші перед її укладанням до температури 60 — 90 °С, ущіль­ненні її в гарячому стані та подальшому термосному витримуванні. Бетонну суміш розігрівають на будівельному майданчику із застосуван­ням спеціальних електроустановок у кузовах автомобілів чи в баддях. Такий метод використовують для конструкцій з модулем поверхні до 12.

Якщо метод термоса неефективний, застосовують методи термооброб — лення бетону.

Електропрогрівання бетону засноване на використанні теплоти, яка виділяється в бетоні під час проходження крізь нього електричного струму. Найпоширенішими є електродне та індукційне прогрівання.

За електродного прогрівання використовують різноманітні електро­ди: пластинчасті, штабові, стрижневі, струнні (рис. 2.54, я, б).

Пластинчасті та штабові електроди є поверхневими і мають вигляд пластин або штабів зі сталі, нашитих на внутрішню поверхню опалубки через 100 — 200 мм і підключених до різних фаз електричної мережі. Пластинчасті та штабові електроди застосовують для прогрівання колон, балок, стін та ін. їх можна встановлювати з одного боку конструкції; при цьому до різнойменних фаз електромережі підключають сусідні електроди, в результаті чого забезпечується периферійне прогрівання. Однобічне розміщення штабових електродів ефективне для електропро­грівання плит, стін, підлог та інших конструкцій завтовшки не більше ніж 20 см. Периферійне обігрівання по контуру застосовують для кон­струкцій будь-якої маси.

У випадку складної конфігурації бетонних конструкцій використо­вують стрижневі електроди — арматурні стрижні діаметром 6 — 12 мм, які встановлюють у бетонну суміш перпендикулярно до поверхні на відстані 200 — 400 мм. Для бетонування горизонтально розміщених бе­тонних чи залізобетонних конструкцій, що мають значний захисний шар,

а — схема електропрогрівання бетону; 6 — схема розміщення та підключення електродів (/ — пластинчасті; II — шта­бові; III — те саме, периферійне про­грівання; IV — стрижневі групи; V — окремі стрижні; VI — струни); в — схе­ма індукційного прогрівання; г — кон­струкція нагрівальної опалубки; 1 — силова шафа; 2 — трансформатор; З — лінійний контактор; 4 — розподільні за­соби; 5 — електроди; 6 — індуктор; 7 — стрижнева арматура; 8 — жорстка арма­тура; 9 — металева опалубка; 10 — де­рев’яна опалубка; 11 — лист азбесту; 12 — мінеральна вата; 13 — лист фане­ри; 14 — нагрівальний елемент; 1ф, 2ф, Зф — фази струму

застосовують плаваючі електроди — арматурні стрижні, які занурюють у бетонну суміш конструкції на 20 — 30 мм.

Струнні електроди використовують для прогрівання конструкцій малого поперечного перерізу і значної довжини (колон, балок, прогонів тощо). їх установлюють уздовж осі конструкції і підключають до однієї фази трансформатора, а до іншої фази підключають металеву опалубку.

Індукційне прогрівання бетону застосовують для густо — і рівномір­но армованих конструкцій балок, ригелів, прогонів, колон і складних монолітних стиків. При цьому навколо залізобетонного елемента влаш­товують спіральну обмотку-індуктор з ізольованого проводу і підклю­чають до мережі (див. рис. 2.54, в). Під дією змінного електричного струму сталева опалубка й арматура, що виконують роль осердя (соле­ноїда), нагріваються і передають теплову енергію бетону.

Інфрачервоне прогрівання бетону використовують у процесі влаш­тування конструкцій зі значним модулем поверхні (стін, плит) або стиків, забезпечуючи упродовж кількох годин (до 15) твердіння міцність бе­тону до 70 %. Суть методу полягає в передаванні бетону теплоти у вигляді променевої енергії електромагнітних хвиль завдовжки 0,76 — 100 мкм. Для бетонних робіт як генератори інфрачервоного випромі­нювання застосовують трубчасті металеві або кварцові випромінювачі.

Контактне прогрівання бетону виконують переважно із застосу­ванням нагрівальних (термоактивних) опалубок. За цього методу тепло­та передається контактним способом від поверхні опалубки до поверхні бетону конструкції. Термоактивні опалубки мають у своєму складі нагрі­вальні елементи, які вставлені із зовнішнього боку опалубки: нагрівальні проводи та кабелі, сітчасті нагрівальні елементи, трубчасті електронагрі­вальні елементи (тени) та ін. Нагрівальні елементи теплоізолюють з їх зовнішнього боку (див. рис. 2.54, г). Термоактивна опалубка працює від електричного струму напругою 40—127 і 220 В.

Конвективне прогрівання — це прогрівання, за якого теплота пере­дається бетону за допомогою теплого повітря чи пари. У цьому випад­ку бетон до набрання критичної міцності витримують у тепляках, які є тимчасовими огороджувальними спорудами або конструкціями. Тепляки бувають об’ємними, які охоплюють усю конструкцію, або секційними, що обгороджують тільки частину споруджуваної конструкції. Останнім часом для влаштування тепляків застосовують надувні двостінні кон­струкції із синтетичних матеріалів. Потрібної температури в тепляках досягають за допомогою електричних або парових калориферів, а в окремих випадках — гострою парою (у разі використання секційних переносних тепляків). Бетонування конструкцій у тепляках застосову­ють, коли влаштування конструкцій на відкритому повітрі неможливе чи спричинює значні перерви для обігрівання робітників, а також зни­жує якість бетону за низьких температур повітря (до -60 °С) і вітру.

Бетонування в умовах сухого жаркого клімату, для якого характерні висока температура повітря (максимальна — понад ЗО °С, середня понад
25 °С) та відносно низька вологість (менше ніж 50 %), передбачає: досягнення якості бетону завдяки зниженню температури приготуван­ня бетонної суміші, вжиттю заходів для збереження низької температу­ри бетонної суміші під час транспортування, запобіганню зневоднюван­ню бетону після укладання його в опалубку, скороченню часу витриму­вання бетону.

Охолодження бетонної суміші під час приготування досягають змочуванням охолодженою водою заповнювачів, обдуванням їх холод­ним повітрям, додаванням льоду (до 50 % маси води). Бетонну суміш транспортують у закритих теплозахищених транспортних засобах.

Зневоднюванню запобігають, захищаючи свіжоукладений бетон покрит­тями з полімерних плівок, лаків, бітуму та інших матеріалів. При цьому поливання водою не допускається, оскільки за умов високої температури інтенсивне випаровування вологи з бетону погіршить його пористу структуру та спричинить появу розтяжних напружень у зовнішньому шарі бетону.

Безпека праці під час виконання бетонних робіт. Виконуючи опа­лубні, арматурні, бетонні роботи та роботи з розпалублення потрібно контролювати кріплення риштувань, їх сталість, правильне улаштуван­ня настилу, драбин, огородження.

Щитову опалубку колон, ригелів і балок з пересувних драбин допус­кається встановлювати на висоті над рівнем землі чи перекриттям не більше ніж 5,5 м. Працювати на висоті 5,5 — 8 м дозволяється з пересув­них помостів, а на висоті понад 8 м опалубку монтують з помостів завширш­ки не менш як 0,7 м, укладених на підтримувальне риштування і забезпе­чених огородженням. Якщо влаштовують опалубку стін, риштування слід встановлювати через кожні 1,8 м по висоті. Влаштовуючи опалубки залі­зобетонних склепінь, куполів, помости з огородженням треба розміщува­ти на горизонтальних поперечках підтримувальних риштувань.

Під час грози чи вітру силою б балів і більше (тобто за швидкості вітру 9,9 м/с і більше) виконувати бетонні та залізобетонні роботи із зовнішніх риштувань забороняється.

До виконання зварювальних робіт допускаються робітники, які ма­ють відповідну кваліфікацію і дозвіл на ці роботи.

1. Методи будівництва висотних будинків із монолітного залізобетону (на основі вітчизняного та зарубіжного досвіду).

2. Можливості використання монолітного бетону та залізобетону в будівництві унікальних споруд.

3. Технологічні можливості забезпечення архітектурних рішень житлових будинків із монолітного залізобетону.

4. Використання монолітного бетону та залізобетону для спорудження монумен­тальних архітектурних пам’яток.

5. Використання опалубки для підвищення естетичних показників бетонних кон­струкцій.

6. Досвід будівництва з монолітного бетону та залізобетону в розвинених країнах.

При уходе за бетоном и исправлении дефектов бетона органи­зация рабочих мест должна обеспечивать безопасность выполне­ния работ.

На рабочем месте запрещается присутствовать посторонним лицам, мешающим выполнению работ.

Рабочие места, расположенные над землей или на перекрытиях на расстоянии 1 м и выше, должны быть ограждены.

Перила должны выдерживать сосредоточенную нагрузку 70 кг.

При невозможности или нецелесообразности устройства ограж­дений рабочие должны быть обеспечены предохранительными поя­сами, а места закрепления карабина предохранительного пояса должны быть заранее указаны мастером или производителем работ и ярко окрашены.

При применении растворонасосов для заделки раствором от­верстий в бетоне, для нагнетания раствора за обделку туннелей и цементации бетона соблюдают следующие правила техники без­опасности.

Трубопроводы для транспортирования раствора под давлением должны подвергаться после монтажа установки и в последующем не реже чем через каждые три месяца гидравлическому испытанию давлением, повышающим рабочее в 1,5 раза.

Ежедневно перед началом смены надлежит осматривать мано­метр на растворонасосе и заменять его в случае неисправности.

Удалять пробки, образовавшиеся в раствороиасосс, трубопро­водах и шлангах, можно только после снятия давления в системе.

Перед продувкой растворопроводов сжатым воздухом рабочие, не занятые непосредственно этой работой, должны быть удалены из рабочей зоны на расстояние не менее 10 м. Перегибать шланги, по которым транспортируется раствор, нельзя.

Не следует ремонтировать растворонасосы и растворопроподы, находящиеся под давлением, а также затягивать их сальники п фланцевые соединения.

Соединение гибких растворопроводов (шлангов) со штуцерами растворонасосов необходимо выполнять с помощью хомутов на болтах. Запрещается применять для этой цели проволоку.

При работе с электро — и пневмоинструментом правила техники безопасности во время исправления дефектов бетона такие же, как и при укладке бетонной смеси