Способы укладки бетонной смеси
Качество бетона в сооружении во многом зависит от правильной укладки бетонной смеси при бетонировании. Смесь должна плотно прилегать к опалубке, арматуре и закладным частям сооружения и полностью (без каких-либо пустот) заполнять объем бетонируемой части сооружения.
Укладка бетонной смеси включает в себя следующие процессы: подачу бетонной смеси в бетонируемую конструкцию, распределение (разравнивание) и уплотнение ее.
Для подачи бетонной смеси в конструкцию применяют бадьи и ковши в сочетании с различными кранами, ленточные конвейеры и бетоноукладчики, бетононасосы и пневмонагнетатели, хоботы и виброхоботы, виброжелоба. В ряде случаев, например при строительстве дорог, аэродромных покрытий, пологих откосов каналов и дамб и других подобных сооружений, бетонную смесь, доставляемую автотранспортными средствами, выгружают непосредственно на место укладки без применения механизмов.
Высота свободного сбрасывания бетонной смеси при подаче ее в армированные конструкции не должна превышать 2 м, а при подаче на перекрытие—1 м, за исключением колонн без перекрещивающихся хомутов арматуры со сторонами сечения от 0,4 до 0,8 м, когда высота сбрасывания в опалубку достигает 5 м.
Допускаемую высоту сбрасывания бетонной смеси в опалубку неармированных конструкций устанавливает строительная лаборатория. При этом учитывают сохранение однородности и прочности бетона, а также целостность основания и опалубки. Высота сбрасывания не должна превышать 6 м. При подаче бетонной смеси с большей высоты в местах, где невозможно опустить бадью краном, применяют виброжелоба, наклонные лотки, вертикальные хоботы, а при высоте более 10 м — виброхоботы с гасителями.
Высота свободного сбрасывания бетонной смеси на пористых заполнителях при укладке в вертикальную опалубку не должна превышать 1,5 м, а при подаче на горизонтальную опалубку 0,7 м. Допускается свободное сбрасывание бетонной смеси с большей высоты при введении в смесь добавок, понижающих ее расслоение.
В бетонируемой конструкции смесь распределяют горизонтальными слоями одинаковой толщины, укладываемыми в одном направлении (рис. 95, а).
|
Рис. 95. Бетонирование горизонтальными слоями (а) и ступенями (б): 1 — уложенная бетонная смесь, 2 — новый слой бетонной смеси, Н не более 1,5 м |
Толщина укладываемого слоя бетонной смеси зависит от средств уплотнения. При использовании тяжелых подвесных глубинных вибраторов толщина укладываемого слоя на 5… 10 см меньше длины рабочей части вибратора, если вибратор расположен вертикально. При наклонном расположении вибратора (под углом до 35° к вертикали) толщину слоя принимают равной величине проекции рабочей части вибратора на вертикаль.
При использовании ручных глубинных вибраторов толщина укладываемого слоя не должна превышать 1,25 длины рабочей части вибратора.
При уплотнении бетонной смеси поверхностными вибраторами толщина слоя не должна превышать 250 мм в конструкциях неар — мированных или армированных одиночной арматурой и 120 мм в конструкциях с двойной арматурой.
При уплотнении наружными вибраторами толщину слоев бетонной смеси определяют опытным путем в зависимости от сечения конструкции, мощности вибраторов, шага их расстановки и характеристики бетонной смеси.
При распределении смеси перекидывать ее во избежание расслоения можно лишь в исключительных случаях; двойная перекидка не допускается.
Каждый укладываемый слой бетонной смеси тщательно уплотняют до начала укладки следующего. Продолжительность укладки слоя ограничивается временем начала схватывания цемента. Перекрытие предыдущего слоя последующим должно быть выполнено до начала схватывания цемента в предыдущем слое.
Время укладки и перекрытия слоев устанавливает лаборатория. Зависит время от температуры наружного воздуха, условий
и свойств применяемого цемента. Ориентировочно оно составляет около 2 ч.
Если время укладки слоя превышает установленный лабораторией срок, то при виброуплотнении последующего слоя нарушается монолитность бетона предыдущего слоя, поэтому бетонирование следует прекращать. Возобновлять бетонирование можно только при достижении бетоном прочности на сжатие не менее 1,5 МПа. Момент достижения бетоном такой прочности определяют в лаборатории.
В месте контакта ранее уложенной бетонной смеси со свеже — уложенной образуется так называемый рабочий шов. Чтобы обеспечить хорошее сцепление ранее уложенной смеси со свежеуложен — ной, поверхность ранее уложенного слоя оставляют неровной (не заглаживают) и очищают от цементной пленки водяной или воздушной струей по окончании схватывания цемента.
На больших массивах иногда невозможно перекрыть предыдущий слой бетона до начала схватывания в нем цемента. В связи с этим на некоторых строительствах укладывают бетонную смесь ступенями (рис. 95, б) с одновременной укладкой двух-трех слоев. При бетонировании ступенями отпадает необходимость перекрывать слои на всей площади массива. В этом случае применяют жесткую бетонную смесь и перекрывают только ступени.
Укладка ступенями допускается при соблюдении детально разработанной технологии бетонирования. Этот способ применяют при бетонировании гидротехнических сооружений длинными блоками с отношением длины к ширине более 2. В отечественном строительстве известны примеры бетонирования блоками длиной 70 и шириной 15 м.
В гидротехническом строительстве бетонируют также блоки большой площади сразу на всю высоту одним горизонтальным слоем толщиной до 100 см. В этом случае продолжительность укладки слоя не зависит от времени начала схватывания цемента. Но между каждым уложенным слоем и предыдущим образуется рабочий шов, требующий обработки.
При бетонировании сооружений необходимо наблюдать за неизменностью положения опалубки, арматуры и закладных частей. Пока бетонная смесь не затвердела, некоторые смещения от проектного положения можно легко устранить.
Во время бетонирования необходимо систематически очищать арматуру, опалубку и закладные части от налипшего раствора, а также защищать бетонируемую конструкцию от дождя. Размытый дождем бетон из конструкции необходимо удалить.
Монолитные бетонные и железобетонные сооружения желательно возводить без швов. Но при строительстве крупных сооружений выполнить это требование полностью невозможно, так как в монолитных сооружениях под влиянием колебаний температуры и неравномерной осадки образовались бы трещины. Поэтому крупные бетонные и железобетонные сооружения разбивают на секции деформационными сквозными швами.
Деформационные швы заполняют прокладками или закрывают битумными шпонками (уплотняющей преградой) для водонепроницаемости (в гидросооружениях).
Сооружение или его секции между деформационными швами временно разбивают дополнительными швами на бетонируемые без перерыва меньшие части, называемые блоками или участками бетонирования. Разбивка на блоки требуется как для снижения усадочных и температурных деформаций бетона, связанных с тепловыделением при схватывании и твердении цемента, так и из-за ограничения площади бетонируемого участка, необходимого для своевременного перекрытия слоев при бетонировании. Такие швы называют строительными или усадочными.
Поскольку большинство сооружений приходится бетонировать с перерывами (например, для установки опалубки и арматуры), то в местах перерыва бетонирования образуются рабочие швы. Их совмещают со строительными и усадочными. Поэтому расстояние между строительными швами устанавливают в проекте с учетом условий производства работ на основе технико-экономических расчетов.
Для ускорения и удешевления строительства целесообразно размеры блоков в плане принимать возможно ббльшими, а следовательно, возможно ббльшими и расстояния между строительными и рабочими швами, так как при этом уменьшается объем опалубочных и подготовительных работ на сооружении.