Технология строительного производства

Существенным технологическим преимуществом автобетоносмесителей является возможность порционной выгрузки бетонной смеси.

В зарубежной практике в автобетоносмесителях перевозят также компоненты бетонной смеси, перемешанные с небольшим количеством воды. Полученную таким образом влажную массу можно перевозить на большие расстояния, чем готовую смесь. При приближении к месту разгрузки в барабан добавляют воду до нормы. Этот метод по сравнению с перевозкой сухой смеси позволяет увеличить заполнение барабана (Кз = 0,7), однако сравнительно сложен и поэтому не получил широкого распространения

Разгрузка автосамосвалов, автобетоновозов или автобетоносмесителей может производиться: непосредственно в опалубку бетонируемой конструкции; в переносные бункера, бадьи или в другую тару с последующей их переноской краном в зону бетонирования; в приемные бункера бетононасосов или пневмотранспортных установок.

При бетонировании фундаментов смесь можно разгружать из самосвала в вибропитатель и затем по вибролотку или виброхоботу транспортировать непосредственно в опалубку.

При бетонировании сооружений на отметках выше уровня земли смесь можно разгружать в бункера или поворотные бадьи. Бункера загружают с эстакад или устанавливают в специальные приямки. Вместимость бункера или нескольких установленных вплотную друг к другу поворотных бадей должна быть несколько больше вместимости кузова самосвала, автобетоновоза или барабана автобетоносмесителя.

В ряде случаев смесь доставляют на автомобилях в контейнерах. К месту укладки бетонную смесь в бадьях подают краном.

В промышленном строительстве применяют бадьи вместимостью 0,3, 0,6 и 0,8 м³.

Ленточные конвейеры применяют при бетонировании непрерывным потоком массивных конструкций значительной протяженности. Их использование особенно эффективно в сочетании с бетоносмесительными машинами непрерывного действия. Транспортировать бетонную смесь с помощью конвейеров экономически выгодно при расстоянии не более 1500 м. Для предотвращения расслаивания бетонной смеси и потерь ее в пути скорость движения конвейерной ленты не должна превышать 1 м/с. Уклон ее зависит от консистенции бетонной смеси и не должен превышать 18... 15° при подъеме смеси с осадкой конуса до 4...5 см, а при спуске-- 12...10°.

Во избежание влияния атмосферных осадков на водоцементное отношение смеси над конвейерами устанавливают козырьки.

Трубопроводы для перемещения бетонных смесей -- это внутри-площадочный транспорт. Этот вид транспорта при определенных условиях имеет ряд технологических преимуществ перед другими способами горизонтального и вертикального транспортирования бетонных смесей. К их числу относятся возможность осуществления одним механизмом горизонтального и вертикального перемещения смесей непосредственно от бетонорастворного узла на строительной площадке или от мест их разгрузки на объекте к месту укладки, возможность доставки бетонных смесей в труднодоступные участки возводимого сооружения.

Главным технологическим условием для транспортирования бетонных смесей по трубам является их достаточная степень транспортабельности (удобоперекачиваемости).

Бетонные смеси считаются транспортабельными, если при перемещении по трубопроводам не нарушается их вязкость и однородность, а в трубопроводах не образуется пробок. Транспортабельные свойства бетонных смесей можно улучшить, вводя в состав бетона пластифицированные цементы, а также искусственные добавки, например золу-унос и др.

Бетонные смеси перемещают по трубопроводам с помощью бетононасосов и пневмонагнетателей.

Бетононасосы по способу действия подразделяют на периодического (циклического) и непрерывного действия, по виду привода -- с механическим и гидравлическим приводом. Они обеспечивают более высокие давления, более равномерное движение бетонной смеси и высоту подачи до 100... 120 м.

Каждая пара цилиндров (управляющего и рабочего) расположена на одной оси, а штоки цилиндров соединены между собой муфтами. Поршни каждой пары цилиндров движутся одновременно во взаимнопротивоположных направлениях. Когда бетонная смесь всасывается в один из рабочих цилиндров, поршень второго выталкивает ее через маятниковый патрубок в бетон овод.

Маятниковый патрубок работает синхронно с рабочими цилиндрами, открывая их отверстия в момент всасывания смеси из приемного бункера и соединяя с бетоноводом в момент нагнетания. Такая конструкция с теми или иными изменениями принята в выпускаемых отечественных бетононасосах АБН-60, БН-80-20 и др. Современные конструкции бетононасосов с гидравлическим приводом обеспечивают надежное перекачивание бетонной смеси на плотных заполнителях с осадкой стандартного конуса 8...12 см и крупностью фракций 5...30 мм.

Довольно сложно перекачивать бетонные смеси на пористых заполнителях, поскольку под воздействием возникающего в бетоноводе давления увеличивается поглощение заполнителем воды затворения и, как следствие этого, смесь теряет подвижность и в бетоноводе образуются пробки.

Существует ряд технологических приемов, позволяющих перекачивать бетонные смеси на пористых заполнителях. К ним, например, относится предварительное насыщение заполнителя водой для компенсации ее отжатая в поры заполнителя под давлением. В любом случае требуются специальные расчеты состава бетонной смеси и выбор бетононасосов с учетом конкретной схемы прокладки бетоновода и потерь давлений в нем.

При применении бетононасосов гидравлического действия, обеспечивающих более высокие давления, можно использовать облегченные трубопроводы из тонкостенных стальных труб или труб из полимерных материалов. При крупности щебня до 30 мм внутренний диаметр труб должен быть не более 75...100 мм.

При прокладке бетоновода необходимо учитывать сопротивления, возникающие в вертикальных частях бетоновода и в коленах. Так, вертикальный участок бетоновода длиной 1 м и колена под углом 90, 45 и 30° эквивалентны по сопротивлению горизонтальному бетоноводу длиной соответственно 8, 12, 7 и 5 м.

Перед началом транспортирования бетонной смеси трубопровод смазывают, прокачивая через него известковое тесто или цементный раствор. После окончания бетонирования бетоновод промывают водой под давлением и пропускают через него эластичный пыж. При перерыве более чем на 30 мин смесь во избежание образования пробок в бетоноводе активизируют путем периодического включения бетононасоса, при перерывах более чем на 1 ч бетоновод полностью освобождают от смеси.

Для прямой и. обратной связи между бетононасосом и местом приема смеси существует система дистанционного управления, позволяющая в нужный момент останавливать бетононасос.

В настоящее время в строительстве широко применяют мобильные бетононасосы. Они смонтированы на специальных прицепах и работают по схеме «бетонирование -- переезд -- бетонирование».

Вариантом мобильного бетононасоса является автобетононасос смонтированный на шасси автомобиля и оборудованный полноповоротной гидравлической управляемой стрелой, позволяющей подавать бетонную смесь в зависимости от длины стрелы на высоту до 23 м и по горизонтали на расстояние до 27 м. По стреле, состоящей из трех шарнирно сочлененных частей проходит бетоновод с шарнирными-вставками в местах сочленений стрелы заканчивающийся гибким рукавом. Управление стрелой дистанционное.

При работе автобетононасос устанавливают на выносные опоры а при переезде приводят в транспортное положение. Наличие стрелы позволяет укладывать бетонную смесь в любую точку трех -- четырех этажного здания, а также в труднодоступные места.

При необходимости стрелу автобетононасоса можно устанавливать отдельно на бетонируемом сооружении или на башенном кране.

Надежную работу бетононасоса обеспечивает качественная бетонная смесь, что достигается транспортированием смеси автобетоносмесителями или установкой у бетононасоса специальных перегрузочных устройств, перемешивающих смесь и загружающих ее порциями в приемный бункер бетононасоса.

Пневмонагнетатели (пневмотранспортные установки) применяют в строительстве для подачи бетонной смеси в труднодоступные участки сооружений, при бетонировании обделок туннелей, заделки стыков и т.д.

Серийно выпускаемые отечественные пневмонагнетатели (пневмотранспортные установки -- ПТУ), имеющие вместимость 400 и 800 л и максимальную производительность до 20 м³/ч, подают бетонную смесь по вертикали на высоту до 35 м и по горизонтали на расстояние до 200 м. Пневмонагнетатель состоит из сварного резервуара, в верхней части которого имеется загрузочная воронка с герметичным затвором. В нижней части пневмонагнетателя имеется горловина, к которой присоединяют бетоновод. Воздух, подаваемый в верхнюю часть камеры, вытесняет смесь в горловину и выдавливает ее в бетоновод.

Учитывая, что бетон подается пневмотранспортными установками с высокими скоростями (около 3...5 м/с) и под давлением до 0,7 МПа, на конце бетоновода необходимо устанавливать специальные гасящие устройства.

Уплотнение бетонной смеси. Одним из условий получения высококачественного бетона с заданными физико-механическими свойствами и высокой степенью удобоукладываемости является его уплотнение вибрацией в процессе укладки или вакуумировапием сразу же после укладки в опалубку.

В неуплотненной бетонной смеси содержится значительное количество воздуха: в смеси жесткой консистенции объем воздуха достигает 40 ...45%, в пластичной--10... 15%, причем ориентировочно считают, что каждый процент воздуха в смеси уменьшает прочность бетона на 3 ... 5%.

При вибрировании бетонной смеси ей сообщают частые вынужденные колебания (импульсы), под действием которых удаляется находящийся в смеси воздух, нарушается связь между частицами и происходит более компактная их упаковка. Это обеспечивает получение более плотного бетона с морозостойкой, водонепроницаемой и прочной структурой. При этом уменьшается внутреннее трение, защемленные пузырьки воздуха всплывают на поверхность. В результате резко снижается вязкость смеси и она приобретает свойства тяжелой структурной жидкости. Временно перейдя в текучее состояние, бетонная смесь приобретает повышенную подвижность, растекается по форме и уплотняется под действием собственной массы.

Эффект от уплотнения бетонной смеси вибрированием зависит от частоты и амплитуды колебаний и продолжительности вибрирования.

По диапазону вибрационных параметров различают вибраторы низкочастотные с числом колебаний до 3500 в 1 мин и амплитудой до 3 мм, среднечастотные с частотой колебаний 3500...9000 в 1 мин и амплитудой 1,5 мм, высокочастотные с частотой колебаний 10... ...20 тыс. в 1 мин и амплитудой 0,1...1 мм.

Применение высокочастотной вибрации позволяет уменьшить требуемую мощность вибраторов и сократить продолжительность вибрирования. Высокочастотное вибрирование особенно эффективно при бетонировании тонкостенных густоармированных конструкций бетонной смесью с мелкой фракцией.

Одним из направлений возможного повышения эффективности вибрационных воздействий мог бы явиться переход на поличастотную вибрацию. При этом предполагается, что отдельные частоты вынужденных колебаний вибратора будут раздельно в резонансном режиме воздействовать на цементное тесто, песок и крупный заполнитель. Однако сложность создания многочастотных вибрационных излучателей пока не позволяет широко реализовать этот принцип.

По виду привода вибраторы разделяются на электромеханические и пневматические.

Наибольшее применение в строительстве находят электромеханические вибраторы. Пневматические вибраторы, будучи взрывобезопасными, чаще используются в шахтном строительстве.

Электромеханический вибратор состоит их трехфазного электромотора и эксцентрично насаженного на вал груза (дебаланса). В результате вращения дебаланса возникают гармонические колебания, передаваемые бетонной смеси.

По способу передачи колебаний на бетон различают вибраторы внутренние (глубинные), погружаемые корпусом в бетонную смесь; наружные, прикрепляемые к опалубке и передающие через нее колебания на бетон: поверхностные, устанавливаемые на бетонируемую поверхность.

Внутренние вибраторы применяют при бетонировании массивов. 'фундаментов, колонн, прогонов, балок. Такие вибраторы выпускают с вибробулавой, с суженным наконечником (виброштык) для вибрирования бетона в густоармированных конструкциях, с гибким валом и вибронаконечником с частотой колебаний 10...20 тыс. в 1 мин. Вибратор этого типа удобен при бетонировании подземных конструкций в условиях влажной среды.

При бетонировании массивных малоармированных конструкций используют вибрационные пакеты. В таком пакете на одной траверсе может быть сгруппировано несколько вибраторов. Вибропакет подвешивают к грузовому крюку крана. При уплотнении бетонной смеси глубинными вибраторами толщина уплотняемого слоя не должна превышать 1,25 длины рабочей части вибратора. Шаг перестановки вибратора не должен быть больше 1,5 радиуса действия вибратора.

Одним из направлений повышения эффективности вибраций является применение виброизлучателей. Они представляют собой жесткую стальную плиту толщиной 1...1,2 мм, объединяющую по два мощных вибратора. Такие спаренные излучатели особенно эффективные для вибрирования жестких бетонных смесей. Они в 1,5...2 раза производительнее, чем два таких же вибратора, работающих раздельно.

Поверхностные вибраторы, выполненные в виде металлической площадки с установленным на ней вибрационным устройством или виброрейки, применяют при бетонировании плит покрытий, полов, дорог и т. д.

Бетонную смесь поверхностными вибраторами уплотняют полосами, равными ширине площадки вибратора. При этом каждая последующая полоса должна перекрывать предыдущую на 15... ...20 см. Максимальная толщина слоя бетона, при котором использование поверхностных вибраторов эффективно, при однорядном армировании до 200 мм, при двойном -- до 120 мм.

Для бетонирования покрытий дорог, покрытий на жестких бетонных смесях с двойной арматурной сеткой применяют тяжелые навесные виброрейки (вибробрусы).

Для легких поверхностных виброуплотнителей, рассчитанных на глубину проработки бетонной смеси 10...20 см, оптимальный диапазон частоты колебаний 1500...2000 мин^-1 и амплитуда в пределах 0,35...0,5 мм. При больших амплитудах происходит подсос воздуха, что снижает качество бетона. Скорость передвижения поверхностного вибратора 0,5... 1 м/мин.

Наружные (прикрепляемые) вибраторы крепят к опалубке. Их используют при бетонировании густоармированных колонн и тонкостенных конструкций.

Уплотнение бетонной смеси будет эффективным лишь при креплении вибраторов к элементам жесткости опалубки (при установке на гибкие элементы вибрация затухает). Такие вибраторы не следует устанавливать ближе чем на 0,8 м от жесткой заделки опалубки.

Наружные вибраторы могут играть роль побудительных устройств, устанавливаемых на бункерах, бадьях, желобах для перемещения бетонной смеси.

Вакуумирование бетона является одним из эффективных технологических методов, позволяющих извлечь из уложенного и уже уплотненного бетона около 10...20% избыточной (свободной) воды затворения, благодаря чему существенно улучшаются физико-механические качества бетона.

Установлено, что при-вакуумировянии конечная прочность бетона повышается на 20...25% и уменьшается пластическая усадка. За счет большей плотности вакуумированного бетона (до 2%) сокращается капиллярный подсос, что повышает противокоррозионную стойкость бетона, увеличивает его водонепроницаемость, морозостойкость и сопротивление истираемости.

Бетон сразу после вакуумирования приобретает . структурную прочность 0,3...0,4 МПа, что достаточно для распалубки ненесущих элементов конструкции.

Вакуумирование эффективно для тонкостенных (не более 25...30 см) конструкций. При больших толщинах наблюдается быстрое затухание эффекта вакуумирования, что объясняется как падением градиента разрежения, так и кольматацией образующихся капилляров частицами цемента и песка. Поэтому вакуумирование наиболее эффективно для тонкостенных конструкций с большой удельной площадью поверхности (оболочки, безбалочные перекрытия, перегородки и т. д.).

Вакуумирование может осуществляться со стороны боковых поверхностей бетонируемых конструкций с помощью опалубочных вакуум-щитов; с верхней открытой поверхности с помощью накладываемых на бетонную смесь переносных вакуум-щитов; внутри конструкций -- с помощью вакуум-трубок, размещаемых в толще бетонной смеси. Возможна комбинация этих способов.

Вакуумирование должно проходить при наиболее высокой степени разрежения в системе (не менее 70 кПа).

Вакуум-установка состоит из вакуум-насоса с двигателем, ресивера, приборов для вакуумирования бетона (вакуум-щитов или вакуум-трубок) и комплекта всасывающих рукавов, присоединяющих приборы для вакуумирования к источнику вакуума. Одна такая установка с комплектом из 40 вакуум-щитов может обработать в смену до 200 м² поверхности свежеуложенного бетона.

При применении вакуум-щитов процесс вакуумирования заключается в следующем. Поверхность свежеуложенного бетона выстилают вакуум-щитами, соединенными через всасывающие рукава в магистральную линию с вакуум-насосом. Вакуум-щит состоит из короба размером в плане 100X125 см с герметизирующей прокладкой по контуру. Нижняя часть вакуум-щита состоит из основы в виде двух металлических сеток и натянутой по ним фильтрующей ткани (полотна, капроновой ткани, а в ближайшем будущем -- жесткого фильтрационного материала на полимерной основе). Между крышкой вакуум-щита, выполненной из водостойкой фанеры, и фильтрующей частью образуется полость. При включении насоса в полости щита создается вакуум, из бетона отсасываются воздух и свободная вода, которая направляется в водосборник.

Для вакуумирования открытых поверхностей применяют и гибкие вакуум-маты. Они состоят из двух слоев полотнищ: нижнего из фильтрующей ткани с прошитой распределительной сеткой, которым покрывается обрабатываемый бетон, и верхнего герметизирующего. В верхнем слое проложен перфорированный рукав, который создает в вакуум-мате разрежение. Вакуум-маты удобны для вакуумирования неровных поверхностей.

Продолжительность вакуумирования при обрабатываемом слое толщиной до 10...20 ом около 1 мин/см.

Метод торкретирования заключается в нанесении под давлением сжатого воздуха на бетонную конструкцию, опалубку или другие поверхности цементно-песчаных растворов или бетонной смеси.

Этим методом исправляют дефекты в бетонных и железобетонных конструкциях, наносят водонепроницаемый слой на поверхность резервуаров и различного рода подземных сооружений, укрепляют поверхности горных выработок, бетонируют тонкостенные конструкции в односторонней опалубке и т. д.

Для торкретирования используют жесткие торкретные смеси, которые практически не имеют водоотделения. Это и позволяет при нанесении смесей под давлением получать материал с более плотной структурой и меньшим водосодержанием, чем при обычном бетонировании. Торкретирование ведут послойно, причем время перерыва между нанесением слоев должно быть таким, чтобы наносимый слой не разрушал предыдущего. При этом во избежание уменьшения адгезии это время не должно превышать времени схватывания цемента.

Технология бетонирования.

При выполнении бетонных и железобетонных работ следует руководствоваться положениями действующих строительных норм и правил (СНиП) и указаниями проекта производства работ (ППР), регламентирующими технологические требования к бетонированию данной конструкции или сооружения.

Перед началом бетонирования тщательно проверяют и оформляют актом соответствие проекту опалубки, арматуры, закладных деталей и других элементов конструкции, остающихся в ней после бетонирования. В частности, проверяют геометрические размеры формующего пространства опалубки, ее неизменяемость, прочность и устойчивость. Контролируют также соответствие проекту армирования закладных деталей, их установку и крепление,, исключающие смещение при укладке бетонной смеси, правильность устройства каналов (при предварительно напряженном армировании), расположение отверстий, выпусков.

При бетонировании в скользящей опалубке проверяют наличие конусности опалубки, горизонтальность рабочего пола, правильность установки домкратов и т. д.

При применении несъемной опалубки следует обращать внимание на прочность крепления ее элементов, необходимую для восприятия распорного давления от свежеуложенной бетонной смеси, и наличие выпусков или шероховатой фактуры на формующей поверхности.

При укладке бетона на естественное основание проверяют правильность устройства основания.

Непосредственно перед бетонированием опалубку очищают от грязи и строительного мусора. Деревянную опалубку примерно за 1 ч до укладки смеси обильно смачивают, а оставшиеся щели законопачивают. В металлической опалубке зазоры заделывают алебастром. После вторичной проверки положения арматуры, а при необходимости -- после очистки ее от грязи и попавшего раствора приступают к укладке бетонной смеси.

Технологические приемы бетонирования назначают в зависимости от типа конструкции.

При бетонировании подготовок под полы применяют тощую бетонную смесь с осадкой конуса 0...2 см. Площадь подготовок под Полы разбивают на так называемые карты бетонирования шириной 3...4 м. Через 6...8 м устраивают деформационные швы, снижающие температурные напряжения.

При бетонировании чистых полов на подготовке устанавливают маячные рейки, которые разделяют бетонируемую площадь пола на полосы шириной 3...4 м. Верх маячной рейки соответствует проектной отметке пола. Бетонирование полос ведут через одну, вначале --нечетные полосы, а затем, после того как бетон затвердеет, удаляют маячные рейки и бетонируют четные полосы.

Бетонную смесь уплотняют поверхностными вибраторами или виброрейками, после чего поверхность пола выравнивают правилом и заглаживают резиновой лентой.

Свежеуложенный бетон заглаживают вручную или с помощью-специальной машины, а через 30...40 мин после заглаживания полы железнят.

При бетонировании полов или оснований под полы на больших площадях можно применять специальные бетоноукладочные машины, которые, двигаясь, оставляют за собой готовую полосу пола.

В настоящее время при бетонировании полов успешно используют технологию, основанную на эффекте вибрации и вакуумирования.

При бетонировании массивных густоармированных плит под тяжелые фундаменты, днищ резервуаров и различного рода высотных сооружений основным технологическим требованием является непрерывность укладки смеси на всю высоту плиты.

Плиты толщиной менее 0,5 м бетонируют картами шириной по 3...4 м. При большей толщине плит их разбивают на карты шириной 5...10 м с разделительными полосами между ними 1_1,5 м.

Чтобы обеспечить непрерывную укладку смеси на всю высоту, плиту разбивают на блоки без разрезки арматуры, с ограждением блоков металлическими сетками. Бетонируют такие плиты с применением автобетоносмесителей, автобетоновозов или при больших объемах работ -- автобетононасосов.

При бетонировании фундаментов и массивов в зависимости от принятой технологической схемы бетонную смесь подают в опалубку непосредственно из транспортного средства с применением передвижного моста или эстакады либо вибропитателями и виброжелобами или бадьями с помощью кранов. При высоте разгрузки бетонной смеси более 3 м применяют хоботы.

Малоармированные фундаменты и массивы бетонируют смесью с подвижностью по стандартному конусу 1...3 см и крупностью заполнителя не более трети наименьшего расстояния между стержнями арматуры.

Бетонную смесь укладывают слоями 20...40 см. Наибольшая толщина слоя бетонной смеси не должна превышать 1,25 длины рабочей части вибратора. Более глубокое погружение вибратора может привести к нарушению структуры ранее уложенного слоя бетона.

При бетонировании фундаментов применяют глубинные вибраторы, а при устройстве крупных массивных фундаментов -- вибрационные пакеты, подвешенные на стреле крана, или плоскостные виброизлучатели. При бетонировании крупных массивов используют мощное навесное вибрационное оборудование, устанавливаемое на малогабаритных самоходных устройствах.

При этом необходимо иметь в виду, что строительные нормы и правила разрешают только минусовые допуски.

При бетонировании железобетонных фундаментов под металлические колонны в бетоне, в соответствии с проектом, устраивают шахты для анкерных болтов. При этом обращают особое внимание на правильность расположения анкерных болтов, а при безвыверочном монтаже металлических колонн -- на точное соответствие верха опорной стальной плиты проектной отметке.

В последние годы применяют метод крепления оборудования на железобетонных и бетонных фундаментах с помощью анкерных болтов, которые устанавливают на эпоксидном клее в высверленные для этого в фундаменте отверстия, глубина которых доходит до 10 диаметров болта.

При бетонировании фундаментов, рассчитанных на восприятие динамических нагрузок (фундаменты под турбогенераторы, компрессоры, кузнечно-прессовое оборудование и т. д.), обязательным технологическим требованием является отсутствие рабочих швов, что обусловливает необходимость непрерывной укладки бетонной смеси.

При сооружении фундаментов используют также метод безопалубочного бетонирования. Он заключается в том, что в построечных условиях изготовляют арматурно-опалубочные блоки с монолитной несъемной опалубкой. Готовый блок устанавливают краном в проектное положение и затем заполняют бетонной смесью.

Метод эффективен при возведении массивных конструкций, расположенных ниже уровня земли: подколенников, фундаментов под оборудование, стен подземных сооружений и т. д.

Порядок возведения сооружений методом безопалубочного бетонирования следующий. Арматурный блок с закрепленными на нем закладными деталями и фиксаторами защитного слоя доставляют к специальному стенду, расположенному в непосредственной близости от места установки. Стенд представляет собой площадку, выложенную железобетонными плитами, на которой из швеллеров устраивают ванну высотой и размерами в плане, несколько большими боковой грани блока. Арматурный блок устанавливают краном в ванне и с помощью вибраторов, закрепленных на блоке, втапливают в бетон до тех пор, пока фиксаторы защитного блока не коснутся поверхности стенда. После того как бетон наберет необходимую прочность, блок извлекают из ванны и погружают в слой бетона следующей гранью. Готовый блок устанавливают в проектное положение, выполняют обратную засыпку грунта и бетонируют.

Данный метод по сравнению с традиционным методом бетонирования позволяет снизить трудовые затраты почти вдвое. При устройстве стен, расположенных ниже уровня грунтовых вод, он дает возможность получить более плотную структуру защитного слоя, так как способ его устройства обеспечивает более благоприятную ориентацию капилляров в бетоне по сравнению с другими способами.

При бетонировании тонких густоармированных стен и перегородок бетонная смесь должна иметь осадку конуса 6 ... 10 см, а для малоармированных стен толщиной более 0,5 м -- 4...5 см.

Опалубку стен толщиной более 0,5 м можно возводить на всю высоту стены с подачей смеси сверху с помощью хоботов, а при тонких стенах опалубку устанавливают на всю высоту с одной стороны, а с другой наращивают по мере бетонирования. В последнем случае бетонную смесь подают и уплотняют с низкой стороны опалубки.

При бетонировании стен резервуаров, опускных колодцев и других сооружений, к которым предъявляются особые требования к водопроницаемости, основным технологическим условием кроме точного выдерживания заданного проектом состава бетонной смеси является непрерывная укладка смеси равномерно по всему периметру сооружения.

При бетонировании колонн нижнее отверстие в коробе опалубки, место примыкания колонны к фундаменту перед укладкой бетонной смеси очищают от строительного мусора, после чего в опалубку укладывают слой цементного раствора состава 1:2...1:3 или мелкозернистого бетона толщиной 5 ... 20 см. Этот буферный слой исключает образование раковин и неплотностей у основания колонны.

Колонны высотой до 5 м и с размером стороны сечения 40 ... 80 см бетонируют сразу на всю высоту до низа примыкающих прогонов, балок и капителей. При этом смесь подают бадьями и разгружают в приемный бункер хобота. Уплотняют бетонную смесь внутренними вибраторами. Колонны высотой более 5 м бетонируют ярусами высотой до 2 м с загружением бетонной смеси и ее вибрированием через боковые окна в стенках короба.

Бетонирование балок и плит в ребристых перекрытиях производят одновременно. Балки высотой более 80 см можно бетонировать независимо от примыкаемых к ним плит. Бетонную смесь подают на перекрытия по бетоноводам или в бадьях, разгружаемых на весу.

Бетонирование прогонов, балок и плит следует начинать через 1 ...2 ч после бетонирования колонн и первоначальной осадки в них бетона.

Прогоны и балки высотой более 50 см бетонируют слоями 30 ...40 см, при этом каждый слой в отдельности уплотняют глубинными вибраторами. Густоармированные прогоны и балки уплотняют вибраторами со специальными насадками. Последний слой бетонной смеси не доводят до нижней плоскости плиты на 3...4 см. Плиты перекрытия бетонируют сразу на всю ширину с уплотнением поверхностными вибраторами.

Арки и своды пролетом менее 15 м бетонируют непрерывно одновременно с двух сторон от пяты к замку. Своды пролетом более 15 м бетонируют отдельными участками. При этом бетонную смесь укладывают полосами одновременно на трех участках в замке и у пят. После этого бетонируют отдельные полосы, между которыми оставляют усадочные зазоры по 20... 30 см, которые заделывают малоподвижной бетонной смесью через 5... 7 дней после бетонирования полос. Затяжки сводов и арок перед бетонированием подтягивают.

При бетонировании арок и сводов рекомендуется применять малоподвижные бетонные смеси с осадкой конуса 1 ... 3 см, что уменьшает опасность сползания смеси при укладке и уменьшает усадочние деформации.

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

Началу бетонирования должна предшествовать тщательная проверка (с составлением акта) геометрических размеров, устойчивости и прочности опалубки.

Технология возведения жилых и гражданских зданий из монолитного железобетона. Наряду с полносборным заводским домостроением в стране получает определенное развитие строительство зданий из монолитного железобетона. Этот вид строительства оказывается целесообразным:

- при необходимости решения градостроительных проблем за счет строительства нетиповых зданий башенной композиции;

- при строительстве в районах высокой сейсмичности или на территории горных выработок, где предъявляются повышенные требования к пространственной жесткости зданий;

- при возведении зданий в районах, значительно удаленных от домостроительных предприятий.

Строительство зданий из монолитного железобетона можно считать индустриальным, когда работы ведут поточными методами, применяют унифицированные комплекты инвентарной опалубки, все процессы комплексно механизированы и в конечном счете обеспечиваются необходимое качество работ и высокие технико-экономические показатели.

Практика показала, что при правильной организации и специализации строительных работ трудоемкость возведения зданий из монолитного железобетона может быть доведена до 2,5 ... 3 чел.-дней на 1 м² общей площади, что примерно соответствует уровню, достигнутому в заводском домостроении.

Из монолитного железобетона возводят цельномонолитные дома с преимущественным использованием бетонов на пористых заполнителях и сборно-монолитные дома, в том числе дома с монолитными поперечными стенами и перекрытиями и сборными панелями наружных стен, здания с железобетонным каркасом, с монолитными диафрагмами и ядрами жесткости и т. д.

При прочих равных условиях предпочтительнее применять следующие типы опалубки:

для зданий башенной композиции с однослойными стенами и простой планировочной структурой, а также для возведения ядер жесткости в зданиях сборно-монолитной конструкции -- скользящую опалубку;

для многоэтажных зданий большой протяженности с несущими поперечными стенами (сотовая структура) -- объемно-переставную (туннельную) опалубку;

для зданий со смешанным конструктивным решением (с наружными кирпичными стенами, монолитными перекрытиями и внутренними стенами и перегородками и др. ) --крупнощитовую и блочную опалубки.

Возведение зданий в скользящей опалубке. Технология возведения жилых зданий в скользящей опалубке в принципе идентична технологии, применяемой при строительстве в такой опалубке других сооружений, хотя и имеет некоторые отличия, обусловленные более развитым периметром зданий, необходимостью устройства междуэтажных перекрытий и отделки наружных стен по ходу бетонирования, сложностью бетонирования наружных стен, имеющих слой утеплителя, и т. д. Существенно осложняет использование метода возведения зданий в скользящей опалубке наличие больших оконных проемов. В этом случае домкратные стержни и, следовательно, сами домкраты приходится группировать в простенках или местах пересечений стен. При этом утяжеляется опалубка, так как она должна иметь повышенную жесткость.

Перекрытия зданий, возводимых в скользящей опалубке, можно' устраивать в процессе бетонирования стен монолитными или сборно-монолитными, выполнять с отставанием на 2 ... 3 этажа или после сооружения стен коробки здания. Устройство монолитных перекрытий одновременно с бетонированием стен более технологично и повышает пространственную жесткость здания. При этом методе после окончания бетонирования стен очередного этажа скользящую опалубку поднимают с таким расчетом, чтобы низ внутренних щитов опалубки находился на отметке верха будущего перекрытия. После этого устанавливают инвентарную опалубку, которая опирается на перекрытие нижерасположенного этажа, и производят армирование и бетонирование. После укладки бетонной смеси в перекрытие начинают бетонировать стены очередного этажа.

При бетонировании в скользящей опалубке жилых и гражданских зданий необходимо строго соблюдать технологические правила, обеспечивающие прочность возводимого сооружения и хорошее качество поверхностей.

При бетонировании в скользящей опалубке бетонная смесь должна иметь подвижность 8... 10 см и распалубочную прочность 0,2.. ...0,3 МПа. С учетом этого скорость, необходимая для достижения бетоном- прочности, при которой исключено его оползание, составляет 250...100 см в смену.

При вынужденных перерывах в бетонировании опалубке сообщают за счет реверсивного хода домкратов возвратно-поступательные движения, предотвращающие ее «примораживание» к поверхности бетонируемых стен.

При бетонировании многослойных стен проблема заключается в надежном закреплении утеплителя к арматуре, исключающем возможность его смещения при подъеме опалубки. К арматуре крепят также оконные и дверные коробки (или черновые, впоследствии извлекаемые коробки).

Отделку наружных поверхностей возводимого здания ведут с наружных подвесных подмостей.

На уровень рабочего пола опалубки бетонную смесь можно подавать краном в бадье с устройством для равномерной выдачи смеси, при развитом периметре здания и достаточных объемах работ --с помощью бетононасосов в сочетании с автономной шарнирно сочлененной распределительной стрелой. В этом случае бетононасос устанавливают рядом с возводимым зданием и смесь подают к распределительной стреле по стояку. Стрелу устанавливают на специальном постаменте, который поднимается вместе с опалубкой.

Метод бетонирования в объемно-переставной (туннельной) опалубке. Сущность метода заключается в бетонировании перекрытий и несущих поперечных стен с применением блоков туннельной опалубки, набираемых из инвентарных секций и переставляемых с этажа на этаж. В зависимости от фронта работ для бетонирования здания может быть применено несколько блоков опалубки.

Масса одной секции объемной опалубочной формы при шаге поперечных стен до 3,5 м и ширине секции 130 см--800...1000 кг.

При возведении зданий в объемно-переставной опалубке бетонирование ведут поэтажно, причем каждый этаж делят на захватки, рассчитанные на суточный цикл работы. Работы выполняют в' следующем порядке. Устанавливают вдоль продольных несущих стен монтажные подмости, монтируют секции блока опалубки, армируют стены и перекрытия и бетонируют. После набора бетоном распалубочной прочности секции поочередно с помощью рычажно-винтового механизма складывают в транспортное положение и выкатывают на наружные подмости, откуда краном переставляют на новую позицию для бетонирования очередного этажа или захватки. Секции опалубки можно переставлять и с помощью сбалансированной траверсы. Секции формы можно демонтировать и через проемы, оставляемые в перекрытии. Этот способ упрощает демонтаж опалубки, однако связан с необходимостью' последующей заделки проемов.

При бетонировании в зимних условиях и для интенсификации работ в летних условиях может быть приманена термоактивная объемно-переставная опалубка, оснащенная трубчатыми электрическими нагревателями (ТЭНами). Необходимая электрическая' мощность, для прогрева бетона в термоактивной опалубке 1,3... ...1,5 кВт/м². Опалубку снимают через 12... 14 ч после укладки смеси и ее прогревания.

Для этой же цели используют быстротвердеющие цементы и химические добавки, ускоряющие процесс набора бетоном распалубочной прочности.

Разновидностью объемно-переставной опалубки является опалубка, соответствующая по своим размерам конструктивно-планировочной ячейке здания. После окончания бетонирования эту опалубку извлекают краном вертикально, после чего устанавливают опалубку перекрытия и бетонируют его.

Бетонирование в крупнощитовой опалубке. Щиты опалубки размером на комнату устанавливают на тщательно выверенную поверхность, обеспечивающую заданную отметку опирания вышерасположенного перекрытия. Щиты опалубки подают краном и с помощью винтовых домкратов приводят в проектное положение. Перед установкой противостоящих щитов монтируют дверные коробки, электропроводку и другие закладные элементы. Затем щиты раскрепляют между собой креплениями, воспринимающими давление свежеуложенного бетона. Опалубку перекрытия устанавливают, как правило, после демонтажа опалубки стен. Перед армированием перекрытия опалубку с помощью винтовых домкратов в стойках точно выверяют с соблюдением заданной отметки и горизонтальности. Опалубку перекрытий при пролетах до 6 м снимают по достижении бетоном 7О°/о проектной прочности. Трудоемкость опалубочных работ при использовании крупнощитовой опалубки 0,2...0,3 чел.-ч/м².

При бетонировании в зимних условиях или при необходимости ускорить процесс применяют термоактивную опалубку, оснащенную электронагревателями.

Уход за бетоном.

Уход за бетоном должен обеспечить:

- температурно-влажностный режим, исключающий интенсивное высыхание бетона и связанные с этим температурно-усадочные деформации;

- условия, исключающие механические повреждения свежеуложенного бетона, нарушение прочности и

- устойчивости забетонированной конструкции.

Условия выдерживания бетона и сроки распалубки определяют на основании требований, установленных действующими строительными нормами и правилами.

При летней температуре наружного воздуха, характерной для большинства западных, центральных и восточных регионов страны, более открытые поверхности бетона (например, плоскости перекрытия) защищают от прямого воздействия солнечных лучей и ветра рогожей, мокрыми опилками, полимерными пленками.

Бетон на портландцементе поливают в течение 7 сут, на глиноземистых цементах -- в течение 3 сут и на прочих цементах -- 14 сут.

При температуре воздуха выше 15°С бетон первые 3 сут поливают с интервалом в 3 ч. В последующие дни полив может быть сокращен до 3 раз в сутки.

Чтобы исключить механические повреждения свежеуложенного бетона, запрещаются движение людей, установка лесов и опалубки до достижения бетоном прочности не менее 1,5 МПа. Движение по забетонированным перекрытиям автотранспорта, бетоноукладчиков и других машин запрещается до достижения бетоном проектной прочности. Лишь в исключительных случаях, вызванных неотложной производственной необходимостью, может быть разрешено движение монтажных кранов по свежезабетонированному перекрытию. При этом должен быть устроен прочный деревянный настил.

Как только бетон достигнет прочности, при которой может быть обеспечена при распалубке сохранность поверхностей и граней конструкции, распалубливают боковые элементы опалубки.

С сооружений, возводимых в сейсмических районах, несущую опалубку снимают в сроки, указанные в проекте.

Загружение всех конструкций полной расчетной нагрузкой допускается лишь после достижения бетоном проектной прочности.

Опалубка перекрытий может быть решена в двух вариантах: 1) опалубка, включающая палубу из листов ламинированной фанеры, закрепленных на продольных и поперечных несущих балках, смонтированных на рамах с выдвижными домкратами; 2) столовая сборно-разборная опалубка, состоящая из стола в виде набора рам с опорными домкратами, соединенными между собой продольными связями с катковыми опорами.

Опалубка перекрытий предусматривает использование в качестве палубы листов фанеры и рядовых стандартных щитов, которые применяют для опалубливания стен, устанавливаемых на поддерживающие рамы. Рамы, изготовляемые из легких алюминиевых сплавов, имеют высоту 0,3; 0,6; 0,9; 1,5; 1,8 и 2,1 м при ширине -1,2; 1,5 и 1,8 м. Рабочий ход домкрата - 600 мм, масса рамы размером 2,1 х 1,8 м - 20 кг, Масса прогонов около 4,5 кг на 1 м длины. При необходимости рамы можно собирать в столы размером на перекрытие.

Опорные стойки рам снабжены винтовыми домкратами, продольными и поперечными балками высотой 160 и 140 мм, также выполненными из высокопрочных алюминиевых сплавов. Нашли применение деревянные клееные балки двутаврового сечения для прогонов (Н20).

Разработано решение системы опалубки для восприятия повышенных нагрузок при бетонировании перекрытий на высотах более 3,5 м и толщине перекрытия от 0,5 м.

В качестве несущих элементов опалубки могут быть использованы телескопические стойки высотой до 3,7 м, которые представляют собой трубчатую конструкцию, состоящую из базовой части с домкратом и выдвижной штанги. Нашли применение телескопические стальные стойки, состоящие из двух труб, входящих одна в другую. Первоначальное положение труб между собой фиксируется благодаря специальным прорезям через каждые 10 см, амплитуда изменений от 10 до 130 см. Для точной установки стойки по высоте (в амплитуде 10 см) во внутренней (выдвижной) трубе имеются сквозные круглые отверстия, в которые вставляют стальной штырь, проходящий в прорезь верхней части наружной трубы. Штырь опирается на гайку, навинченную на нарезку в верхней части наружной трубы, и поддерживает внутреннюю трубу в заданном положении.

Для плавного опускания опор (раскружаливания), поддерживающих опалубочные щиты, применяют специальные приспособления. При использовании специальных инвентарных деревометаллических стоек применяют винтовой домкрат, а стальных телескопических стоек - гайку на винтовой нарезке наружной трубы.

Металлические стойки с поддомкрачиванием используют с тремя видами съемных головок. Вильчатая головка предназначена для установки в ней одной - двух главных несущих балок. Падающая головка удобна тем, что при наборе забетонированной конструкцией перекрытия достаточной прочности появляется возможность убрать некоторые промежуточные стойки. При нажатии на специальный рычаг падающая головка опускается до 10 см, при этом остающаяся система стоек и балок, поддерживающая перекрытие, сохраняет свое положение. Третий тип головок - опорная, поддерживает опалубочную систему до распалубливания. Эти головки при нажатии на рычаг опускаются на 1...2 см, что дает возможность визуально оценить состояние распалубливаемой системы, легко выдвинуть стойки и освободить несущие опалубку балки. Щиты опалубки отсоединяют от забетонированной конструкции за счет собственной массы или с применением специальных ломиков.

Крупнощитовая опалубка перекрытий состоит из опорных рам, снабженных раздвижными домкратами, на которых через имеющиеся на них опоры смонтированы продольные и поперечные балки, несущие палубу из ламинированной фанеры. Несущие балки соединяются между собой специальным болтовым соединением. Палубу из ламинированной фанеры к балкам крепят посредством шурупов с потайной головкой.

Монтажи демонтаж опалубки производится в соответствии с технологической картой (тк). Демонтаж опалубки разрешается проводить только после достижения бетоном требуемой прочности.

Бетонирование балок (прогонов) и плит перекрытия, монолитно связанных с колоннами и стенами, осуществляют через 1...2 ч после бетонирования колонн и стен. Бетонную смесь начинают укладывать после устройства последнего слоя (порции) в вертикальные конструкции ввиду необходимости первоначальной осадки, уложенной в них смеси. Балки и примыкающие к ним плиты бетонируют одновременно. Бетонную смесь укладывают в балки и прогоны горизонтальными слоями высотой 300...500 мм с обязательным уплотнением.

В балки (прогоны) и плиты ребристых перекрытий смесь размещают, как правило, одновременно. В балки высотой более 80 см бетонную смесь укладывают слоями 30... 40 см с уплотнением внутренними вибраторами. При этом последний слой смеси должен быть на 3...5 см ниже уровня низа плиты перекрытия.

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



Рис. Армирование

Устройство рулонных кровель

Устройство кровель из рулонных и листовых материалов было изучено на объекте:

Защитные покрытия - кровля, гидро- и пароизоляция, антикоррозионное покрытие, теплоизоляция - элементы зданий и сооружений, предназначенные для предохранения от атмосферных осадков, проникновения в конструкцию пара и воды, воздействия на конструкцию агрессивной среды, промерзания или лишнего нагревания.

Устройство кровель - последняя стадия по возведению каркаса здания или здания вчерне. Наиболее широко используют рулонные кровельные материалы и мастичные кровли, позволяющие применять средства механизации и, как следствие, существенно сокращать трудоемкость устройства кровли. Реже применяют кровли из асбестоцементных материалов, листовой стали и черепицы.

За последнее время особенно для малоэтажного строительства стали применять кровлю из металлокерамики - металлических листов из оцинкованного железа большого размера, имитирующих кровлю из черепицы.

Рулонные кровли подразделяют на плоские с уклоном менее 2,5% и скатные с уклоном более 2,5%. Наибольшие уклоны скатов рулонных кровель не должны превышать 25%.

Основанием под рулонную кровлю должна быть сплошная, гладкая, сухая, жесткая поверхность. От состояния основания во многом зависит долговечность кровли. Если основание выполняют из дерева, то по несущему настилу, уложенному по стропилам вдоль конька, устраивают сплошной выравнивающий слой под углом 45? к несущему настилу из узких сухих досок толщиной 12...20 мм. Если основанием являются железобетонные плиты покрытия, то они не должны иметь выступающих камней или пустот, швы между плитами должны быть заделаны. Весьма часто основанием служит стяжка, для устройства которой используют мелкозернистый асфальтобетон или цементно-песчаный раствор. Цементно-песчаную стяжку выполняют из раствора М50... М100, толщиной 10...30 мм, в зависимости от жесткости утеплителя, по которому устраивают стяжку. Для сыпучих и нежестких утеплителей толщина стяжки составляет 25...30 мм. В цементно-песчаной стяжке через 6 м предусматриваются температурные швы. Стяжку из асфальтобетона разрезают температурно-усадочными швами на квадраты размером 4 х 4 м. Швы как при цементно-песчаной, так и при асфальтобетонной стяжке, выполняемые закладкой при изготовлении стяжки досок или реек толщиной 10 мм и последующим их удалением, заполняют битумной мастикой. Нередко на швы для обеспечения большей долговечности рулонного ковра укладывают полоски рулонного кровельного материала, прикрепляемого с одной стороны.

Для устройства рулонной кровли используют рулонные кровельные материалы, мастики, растворители, а для защиты - мелкий гравий, песок крупный и мелкий, дробленую слюду и краску БТ. Рулонные материалы могут быть основные и безосновные, битумныe, дeгтевыe, битумно-полимерные, эластомерные. Применяются: Толь, рубероид, филизол, рулонный битумный материал «Стекломаст», «Бутерол», битумно-полимерный «Днепрофлекс», «Изопласт», рулонный наплавляемый материал «Бикрост», гидростеклоизол, фольгоизол, «Кровлен» , рулонный кровельный материал «Элон» и др. Рулонные материалы на органической основе менее долговечны, чем на неорганической или безосновные. Получили распространение наплавляемые рулонные материалы" отличающиеся от обычных увеличенной толщиной наносимого битумного или битумно-каучукового слоя.

В перспективе возможно широкое применение пленочных полимерных материалов, раскатываемых по подготовленной поверхности и пригруженных различными материалами для защиты от повреждений.

Мастики в зависимости от вида используемого вяжущего могут быть битумные, битумно-резиновые, битумно-полимерные, дегтевые, полимерные. Мастики могут быть горячие (используют при температуре 160... 180?С) и холодные (температура до90?С). Холодные отличаются от горячих наличием в мастике кроме вяжущего и наполнителя (порошки из талька, известняка, золы, низкомарочного цемента и т. п.) И антисептика, еще разбавителя - нелетучего (соляровое, смазочное, трансформаторное и другие масла) или летучего (бензин, лигроин, сольвент, уайт-спирит, керосин). Кровля, выполненная на горячей мастике, более долговечна и прочна, но сложнее при выполнении.

Для защиты уложенных рулонных материалов от механического воздействия кровлю покрывают слоем мелкого гравия (зерна крупностью 5...10 мм), песка, дробленой слюды, втапливая эти материалы в покрывающую рулонный материал мастику. для увеличения долговечности, особенно в районах с интенсивным воздействием солнца, кровлю покрывают краской ВТ (суспензия алюминиевой пудры в лаке).

Подготовка материалов. Рулонные материалы для обеспечения плотного прилегания к основанию или нижерасположенным слоям и исключения вспучивания должны выдерживаться в раскатанном состоянии в течение 20...24 ч при положительной температуре или, как минимум, должны быть перемотаны. Процесс перемотки сочетается с очисткой рулонного кровельного материала от посыпки. Очистка от посыпки обязательна при использовании для наклеивания горячей мастики. Верхнюю сторону рулонного материала верхнего слоя кровли не очищают. В этом случае очистке подлежит только полоса для нахлестки. Работы по подготовке рулонных материалов следует производить в специальном, оборудованном противопожарными средствами, помещении с использованием средств механизации.