Основы строительных технологий

Подбор бадьи для бетона необходимо проводить, руководствуясь несколькими параметрами. В частности, стоит обратить внимание на то, как осуществляется процесс загрузки и выгрузки раствора в бадью.

Выгрузка смеси, в том числе и порционно, осуществляется через 2-х челюстной затвор СТ3пс рычажного типа, установленный в нижней части неповоротной быдьи. Направление потока раствора задает раздаточное отверстие, огражденное конусообразной насадкой. Также дополнительно в комплект может быть включен направляющий лоток для раздачи в сторону.

В целом, же для небольших объемов оптимально подходят бадьи для раствора формата «башмачок» или «туфелька». А вот если количество раствора большое, то лучше использовать «рюмку» или «бункер».

Тип «туфелька» -- располагается обычно на относительно небольшой высоте от поверхности Земли. Бадья для раствора типа «туфелька» легко вращается, поскольку она снабжена поворотным механизмом. Так же она легко наклоняется, в случае возникновения надобности.

Тип «рюмка» -- несколько иной тип бункера. Он отличается тем, что не оснащен механизмом, который позволит обеспечивать поворот или наклон. Вообще, такой тип бункера лучше всего использовать, когда нужно смешать либо очень небольшое количество смеси, либо наоборот -- большое.

49. Подача бетонной смеси в конструкцию автобетононасосом и ленточнымибетоноукладчиками и конвейерами

В настоящее время широко применяют автобетононасосы. Его конструкция состоит из смонтированного на шасси автомобиля бетононасоса с полноповоротной стрелой(рис. 7.41). Автобетононасос предназначен для доставки бетонной смеси из бетоносмесителя в опалубочную конструкцию и в горизонтальном, и в вертикальном направлении. Без автобетононасоса или стационарного бетононасоса нельзя обойтись при бетонировании плит перекрытия и прочих конструкций в многоэтажном строительстве.

Доставленный в автобетоносмесителе бетон по лоткам перегружается в приёмный бункер бетононасоса. При помощи трубы-стрелы, которая состоит из трёх шарнирно-сочленённых частей, смесь перемещается на верхние этажи или в малодоступные места, куда не может подъехать специализированный автотранспорт по перевозке бетона.

На крупных строительных объектах оптимальные схемы транспортировки бетонной смеси определяют с помощью автоматизированных систем управления, которые выдают чёткий график работ по доставке бетона.

Транспортировка бетонной смеси ленточными конвейерами и бетоноукладчиками.

В промышленном и гражданском строительстве ленточные конвейеры используют как внутрипостроечный транспорт для подачи бетонной смеси в основном при бетонировании конструкций с небольшими размерами в плане (точечные конструкции).

Промышленность для нужд строителей изготовляет ленточные конвейеры передвижного типа длиной 6...15 м и шириной гладкой или ребристой ленты 400...500 мм. Такие конвейеры могут подавать бетонную смесь на высоту 1,5...4 м.

Основным рабочим органом конвейера (рис. 7.38, а) является гибкая прорезиненная лента, огибающая приводной и натяжной барабаны и опирающаяся на поддерживающие верхние роликовые опоры желобчатого типа и нижние плоские роликовые опоры. Бетонную смесь загружают на ленту через питатели, позволяющие непрерывно и равномерно подавать смесь требуемой толщины. Барабаны конвейера оборудованы устройствами, очищающими ленту от цементного раствора и возвращающими его в состав подаваемой бетонной смеси.

Во избежание расслоения бетонной смеси ее подвижность при подаче конвейерами не должна превышать 6 см. Углы наклона конвейера при подъеме смеси подвижностью до 4 см --до 18⁰, 4... 6 см --до 15⁰, а при спуске смеси --соответственно до 12 и 10⁰. Скорость движения ленты не должна превышать 1 м/с. При выгрузке с конвейера во избежание расслоения применяют направляющие щитки или воронку высотой не менее 0,6 м. Устройство односторонних щитов или козырьков, а также свободное падение смеси с конвейера не допускается.

Более эффективными являются бетоноукладчики, которые применяют для устройства монолитных фундаментов под здания и технологическое оборудование, а также другие рассредоточенные объекты. Бетоноукладчик представляет собой самоходную машину, на вращающейся платформе которой имеется оборудование для приема бетонной смеси и подачи ее к месту укладки (рис. 7.38, в). Транспортирующим органом бетоноукладчика является ленточный телескопический конвейер, состоящий из основного конвейера и подвижного. Бетоноукладчик принимает из кузова автобетоновоза бетонную смесь в бункер, откуда она поступает на основной транспортер и затем непосредственно в конструкцию. Бетонная смесь может подаваться в любую точку в плане от 3 до 20 м с поворотом стрелы до 360⁰ с одной рабочей позиции. Бетоноукладчик может подавать смесь на высоту 8 м, а также опускать ее ниже стоянки с уклоном транспортера до 10⁰.

50. Укладка и уплотнение бетонных смесей в конструкцию

Бетонные работы - один из самых распространенных видов работ, выполняемых при возведении зданий и сооружений. Состав бетонных работ: 1. Подготовительные процессы:

* изготовление элементов опалубки;

* изготовление арматурных изделий;

* приготовление бетонной смеси.

2. Транспортные процессы.

3. Построечные процессы, выполняемые на строительной площадке:

* установка опалубки;

* укладка арматурных изделий;

* укладка бетонной смеси;

* выдерживание бетона до получения требуемой прочности;

* распалубливание конструкций.

Опалубка - временная конструкция, предназначенная для придания будущей монолитной конструкции требуемой формы и геометрических размеров. Основным элементом опалубки яв- ляется опалубочный щит.

Состав процессов: подача арматурных изделий к месту ук- ладки, укладка изделий с обеспечением требуемой толщины защитного слоя бетона, соединение арматурных изделий. Соединение арматурных изделий между собой произво- дится при помощи сварки или вязальной проволокой. После выполнения контроля качества арматурных и опалубочных процессов производят укладку бетона. Приготовление бетонной смеси производят на заводах товарного бетона и доставляют на строительную площадку авто- транспортными средствами.

Укладка смеси выполняется по всей площади поверхности в один или несколько слоев. В случае многослойной укладки к укладке нового слоя приступают не позже начала схватывания бетонной смеси в предыдущем слое. При укладке выполняют следующие процессы: прием бе тонной смеси, подача смеси к месту укладки, распределение бе-тонной смеси в опалубке, уплотнение смеси, заглаживание от- крытых поверхностей. Подачу и распределение бетонной смеси выполняют при помощи кранов и бункеров, бетононасосов, бетоноукладчиков, вибропитателей и виброжелобов. Уплотнение бетонной смеси производится с целью удаления воздуха и повышения однородности бетона следующими способами:

* вибрирование;

* штыкование;

* трамбование;

* вакуумирование.

Наибольшее распространение получила вибрация бетонной смеси . Уплотнение бетонной смеси вибратором: а - глубинным; б - поверхностно-площадочным; в - наружным.

51. Уход за бетоном. Устройство рабочих швов при бетонировании, их конструктивное оформление и место расположения

Выдерживание бетона заключается в создании нормального температурно-влажностного режима (температура 20 ?С, влажность 95%), необходимого для нарастания его прочности. В этих условиях бетон за 28 суток твердения приобретает марочную прочность. В летних условиях выполняют полив открытых поверхно стей монолитной конструкции, который начинают через 5-10 часов после укладки и продолжают в течение 7 суток. При этом первые трое суток поливают три раза днем и один раз ночью, последующие - один раз днем и один раз ночью. В зимних условиях необходимо сохранять или поддерживать положительную температуру бетона для обеспечения тре буемой его прочности. Зимними условиями называются такие условия, при которых среднесуточная температура составляет +5 ? С и ниже, а минимальная в течение суток - ниже нуля, т.е. отрицательная. При отрицательных температурах вода в свежеуложенной бетонной смеси замерзает, и реакция гидратации не протекает.

Ухудшение свойств и недобор прочности бетона обусловлены следующими основными факторами:

* увеличением объема воды при переходе ее в лед;

* миграцией и перераспределением влаги при охлаждении бетона;

* ослаблением сцепления между компонентами бетона, особенно растворной частью и крупным заполнителем.

Для предохранения бетона от замораживания в раннем возрасте и создания благоприятных условий его твердения в зимних условиях были разработаны беспрогревные и прогревные методы выдерживания бетона.

К беспрогревным методам выдерживания относятся: термос, выдерживание бетона с противоморозными добавками, электроразогрев. Твердение бетона по методу термос осуществляется за счет теплоты, внесенной при приготовлении бетона (за счет по- догрева составляющих бетонной смеси) и выделившейся во время гидратации цемента. Бетонная смесь укладывается в уте- пленную опалубку с укрытием теплоизоляцией и выдерживается при остывании до 0 ? С. Применение метода противоморозных добавок основано на введении в бетонную смесь при приготовлении химических веществ, понижающих температуру замерзания воды. В этом случае вода при отрицательной температуре не замерзает, и бетон набирает прочность. Основная задача - правильно назна- чить требуемое количество противоморозной добавки. Оно должно быть оптимальным, так как при введении меньшего ко- личества произойдет замерзание бетона, а при большем - значи- тельно замедлится твердение бетона. Метод электроразогрева основан на форсированном (в течение 10-15 минут) разогреве бетонной смеси в специальных устройствах до ее укладки с последующей укладкой, уплотнением бетонной смеси и выдерживанием бетона по методу термос. За счет повышения до 80 ? С начальной температуры бетона увеличивается время его остывания до 0 ? С и, следовательно, бетон быстрее набирает требуемую прочность.

К прогревным методам выдерживания относятся электропрогрев, электрообогрев, индукционный и инфракрасный нагрев и др. Прогревные методы применяются при необходимости получения требуемой прочности в короткие сроки. Наибольшее распространение получили электропрогрев и электрообогрев. Первый основан на преобразовании электрической энергии в тепловую непосредственно внутри бетона за счет прохождения через него электрического тока. Второй - на преобразовании электрической энергии в тепловую в электронагревательных устройствах, от которых теплота распространяется внутрь бетона за счет теплопроводности. Применяются и комбинированные методы выдерживания, которые сочетают в себе положительные качества различных методов. Например, термос с противоморозными добавками, электроразогрев в сочетании с электрообогревом наружных слоев бетона, электроразогрев бетона с противоморозными добавками и др.

При бетонировании конструкций неизбежны технологические перерывы (окончание смены, перерывы в доставке бетона, установка арматуры и др.). В этих случаях устраивают рабочие швы. Рабочим швом называется плоскость, по которой к ранее уложенному бетону прилегает свежеуложенный. В отличие от деформационных рабочие швы исключают перемещение стыкуемых поверхностей относительно друг друга и не должны снижать несущей способности конструкции. Расположение рабочих швов определяется проектом производства работ и указывается в рабочих чертежах. Местоположение рабочего шва назначается таким образом, чтобы в меньшей степени уменьшилась несущая способность конструкции. Так, при бетонировании колонн рабочие швы можно устраивать по высоте колонны на уровне верха фундамента, у низа балок, опирающихся на колонны, а также у низа подкрановых консолей.

При устройстве монолитных ребристых перекрытий рабочие швы устраивают в сечениях, где меньший изгибающий момент, т. е. нагрузки на конструкцию минимальны. Такие сечения расположены на расстоянии 1/3 от промежуточных опор (колонн) в одну и другую сторону. Бетонирование осуществляют параллельно балкам или прогонам.

В балках, прогонах и плитах рабочий шов располагают вертикально. Шов устраивают путем установки деревянного щита с прорезями для арматуры.

При перерыве в бетонировании более 2 ч возобновляют укладку только после набора прочности бетоном не менее 1,5 МПа. При прочности ниже 1,5 МПа дальнейшая укладка приведет к разрушению структуры ранее уложенного бетона в результате динамического воздействия вибраторов и других механизмов.

Фундаменты под оборудование и конструкции с динамическим режимом работы (опоры ЛЭП, фундаменты турбомашин, кузнечно-прессового оборудования, телебашен и др.), которые совершают колебания и передают их фундаментам, бетонируют непрерывно независимо от их размеров. Фундаменты, рассчитанные на статическую нагрузку, можно бетонировать с перерывами. 

Устройство рабочих швов: а -- в плитах, б, в, г -- в стенах; 1--доска, 2-- перегородка в опалубке стены, 3-- медная гофрированная полоса 



52. Методы производства бетонных работ в зимних условиях. Модуль поверхности. Предварительный выбор метода производственных работ. Понятие критической прочности

Существуют следующие методы выдерживания бетона в зимних условиях.

- выдерживание в искусственных укрытиях (тепляках),где с помощью отопительных устройств поддерживается темпер., необходимая для нормального твердения бетона.(метод не ускоряет сроков твердения, неэкономичен и используется лишь при особой необходимости).

- метод термоса - безобогревный метод и экономичный. Его сущность состоит в том, что бетон, имеющий температуру 15…20С, укладывается в утепленную опалубку. За счет начального теплосодержания бетонной смеси и теплоты, выделяемой в процессе гидратации, бетон набирает заданную прочность до того момента, когда в какой-либо части забетонированной конструкции темпер упадет до 0С. Продолжительность остывания бетона до 0С определяется расчетом, в котором учитываются температура воздуха, начальная и средняя температура бетона, расход цемента на 1м3 бетона и его тепловыделение, общее термическое сопротивление опалубки, температура наружного воздуха, модуль поверхности бетонируемой конструкции. Применение метода наиболее эффективно для массивных конструкций с модулем поверхности до 6 (МП - отношение площади охлаждаемых поверхностей к объему конструкции) Есть также метод «горячего термоса». Сущность - бетонную смесь перед укладкой в опалубку в течение 5…15 мин интенсивно разогревают до 70…90С в специальных бадьях, оснащенных электродами, или в кузовах автомобилей с помощью опускной гребенки электродов, сразу укладывают в не утепленную опалубку и уплотняют до начала схватывания смеси.

Разновидностью способа электротермоса является метод форсированного электроразогрева бетонной смеси сразу после ее укладки в опалубку с последующим повторным вибрированием.В данном случае разогрев смеси непосредственно в опалубке исключает преждевременную потерю подвижности, а повторное вибрирование сводит к минимуму возможность структурных нарушений, возникающих при форсированном разогреве. Этот метод более экономичен (меньший расход электроэнергии).

- электротермообработка - метод предусматривает получение требуемой прочности бетона в необходимые сроки при минимально возможном расходе энергоресурсов. Метод можно разделить на 3 группы: электродный прогрев, индукционный и электропрогрев.

Электродный прогрев бетонных и ж\б конструкций основан на превращении электроэнергии в тепловую при прохождении тока через свежеуложенный бетон, который с помощью электродов включается в электроцепь. Электроды различают внутренние и поверхностные.

Индукционный прогрев применяется для прогрева монолитных заделок стыков сложной конфигурации, густо и равномерно армированных конструкций линейного типа (балки, ригели, опоры, колонны). При этом методе вокруг прогреваемого элемента устраивают спиральную обмотку - индуктор из изолированного провода и включают его в сеть. Под воздействием переменного электромагнитного поля стальная опалубка и арматура, выполняющие роль сердечника (соленоида), нагреваются и передают тепловую энергию бетону.

Электрообогрев бетона обычно осуществляется контактными методами с помощью греющих опалубок с самыми различными типами электронагревателей - трубчатыми, кабельными, плоскими модулями на основе углеродной ткани, покрытиями из полипропилена и др. Применение термоактивной опалубки особенно рационально для периферийного электрообогрева тонкостенных конструкций со сравнительно большими плоскостями.

Химические добавки обычно применяют тогда, когда требуется достижение до замораживания бетона только критической прочности бетона. В качестве таких добавок применяют ускорители твердения, вводимые в бетон в количестве 0.5..3% и противоморозные добавки, вводимые в бетон в количестве 3…5% и снижающие точку замерзания воды. Хим. добавки несовместимы с эл. прогревом бетона, а применение противоморозных добавок не допускается в конструкциях, подвергающимся динамическим нагрузкам, тепловым воздействиям свыше 60С и соприкасающихся с агрессивной средой, содержащей примеси кислот, щелочей и сульфатов.

53. Безобогревные методы зимнего бетонирования, их сущность. Расчет времени остывания бетона в конструкции методом термоса. Расчет прогнозируемой прочности

Подогрев бетонной смеси до 50-70°С перед укладкой позволяет в короткие сроки достичь критической прочности бетоне. Для сохранения внутреннего тепла бетона применяют утепленную опалубку и укрывают открытые поверхности конструкций паро- и теплоизоляционным материалом.

Этот способ зимнего бетонирования, называемый способом термоса, эффективен при изготовлении массивных конструкций при температурах наружного воздуха до -15°С и его эффективность напрямую зависит от вида цемента, температуры смеси перед укладкой и применяемых химических добавок - ускоряющих твердение и пластифицирующих.

Согласно СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции" при зимнем бетонировании монолитных конструкций до -15°C применяются безобогревные способы выдерживания бетона:

1) термос;

2) термос с применением ускорителей твердения бетона;

3) термос с применением комплексных добавок, обладающих одновременно противоморозными и пластифицирующими свойствами.

метод термоса - безобогревный метод и экономичный. Его сущность состоит в том, что бетон, имеющий температуру 15…20С, укладывается в утепленную опалубку. За счет начального теплосодержания бетонной смеси и теплоты, выделяемой в процессе гидратации, бетон набирает заданную прочность до того момента, когда в какой-либо части забетонированной конструкции темпер упадет до 0С. Продолжительность остывания бетона до 0С определяется расчетом, в котором учитываются температура воздуха, начальная и средняя температура бетона, расход цемента на 1м3 бетона и его тепловыделение, общее термическое сопротивление опалубки, температура наружного воздуха, модуль поверхности бетонируемой конструкции. Применение метода наиболее эффективно для массивных конструкций с модулем поверхности до 6 (МП - отношение площади охлаждаемых поверхностей к объему конструкции) Есть также метод «горячего термоса». Сущность - бетонную смесь перед укладкой в опалубку в течение 5…15 мин интенсивно разогревают до 70…90С в специальных бадьях, оснащенных электродами, или в кузовах автомобилей с помощью опускной гребенки электродов, сразу укладывают в не утепленную опалубку и уплотняют до начала схватывания смеси.

Физический смысл термосного выдерживания бетона заключается в упрочнении монолитных конструкций за счет введения тепловой энергии в бетонную смесь до ее укладки, а также тепловой энергии, выделяемой цементом в процессе твердения, при последующем выдерживании бетона в теплоизолированной опалубке в течение рас- четного времени до приобретения им требуемой прочности.

Прочность бетона является функцией ряда переменных факторов:

Rб = (tб.ср; ),

где tб.ср -- средняя температура твердеющего бетона, С;

-- время твердения бетона, ч.

В то же время = (Qб, Qпотер; Qарм; Qопал; Qц; Мп; К (tб.н; tнар.возд),

где Qб -- энергия, необходимая для предварительного разогрева удельного объема бетонной смеси, кВтч/м3 ;

Qпотер -- потери энергии в период транспортирования разогретой бетонной смеси в блок бетонирования, а также в стыке с промерзавшим основанием или ранее уложенным бетоном, кВтч;

Qарм, Qопал -- энергия, требуемая для нагрева соответственно ар-матуры и опалубки, кВтч;

Qц -- тепловыделение цемента, кДж/кг;

Мп -- модуль поверхности монолитной конструкции, 1/м;

К -- коэффициент теплопередачи опалубки, Вт/(м2С);

tб.н -- начальная температура разогретой бетонной смеси, уложенной в опалубке, С;

tнар.возд -- средняя температура наружного воздуха, С.

Зависимость происходящих при термосном выдерживании бетона процессов характеризует уравнение теплового баланса:

Qб + Qц = Qпотер + Qарм + Qопал + Мп К Ч (tб.ср - tнар.возд) ,

где tб.ср -- средняя температура бетона в период его термосного выдерживания, С.

Решая уравнение теплового баланса относительно времени выдерживания бетона ф, получим следующую формулу: б ц потер арм опал пб.срнар.возд

Необходимо определить значение каждого составляющего из данного уравнения

где Сб -- удельная теплоемкость бетона; Сб = 1,05 кДж/(кгС);

б -- объемная масса бетона;

б = 2400 кг/м3 ;

Дt = tб.нач - tб.конеч;

здесь Дt -- разность между начальной температурой разогретой бетонной смеси и конечной температурой выдерживания бетона, С.

Температура конечная бетонной смеси равна +5 С.

Qц = ЭЦ, кВтч,

где Э -- удельное тепловыделение цемента определенной марки, кДж/кг;

Ц -- расход цемента, кг/м3.

54. Сущность метода зимнего бетонирования с предварительным разогревом бетонной смеси и электропрогревом бетона в конструкции

Предварительный разогрев бетона можно производить электрическим током после приготовления бетонной смеси или паром в процессе ее приготовления. Последний метод применяется редко и обычно в заводских условиях при производстве сборных бетонных или железобетонных конструкций. Предварительный электроразогрев бетона производится непосредственно на строящемся объекте вблизи от места его укладки в конструкцию.

Предварительный пароразогрев бетонной смеси

Сущность метода предварительного пароразогрева заключается в быстром - в течение нескольких минут разогреве бетонной смеси. При пароразогреве в смеситель подается вместо воды затворения пар или такое количество воды, чтобы вместе с конденсацией пара общее ее содержание не превышало проектного водоцементного отношения. В процессе перемешивания от пара нагреваются все компоненты бетона. Очень быстро разогреваются зерна мелкого заполнителя, цемента и медленнее нагреваются зерна крупного заполнителя. По этой причине при разогреве бетонной смеси ее перемешивание производится более длительное время (не менее 4-6 мин.), что позволит обеспечить почти равномерный разогрев компонентов и после выгрузки температура бетонной смеси не будет снижаться из-за перераспределения тепла, идущего на нагрев крупного заполнителя или снизится на несколько градусов Цельсия.

Предварительный электроразогрев бетонной смеси

Сущность предварительного электроразогрева бетонной смеси заключается в пропускании через нее электрического тока. Бетонная смесь включается в электрическую цепь и в этом случае является проводником, по которому проходит электрический ток и как всякий проводник она при этом нагревается. Проводником в такой многокомпонентной системе, как бетон, является жидкая фаза - вода с растворенными в ней минералами цементного клинкера и, главным образом, содержанием щелочи гидрооксида кальция. При прохождении через бетонную смесь электрического тока нагревается именно жидкая фаза, а от нее мелкий и крупный заполнители. Почти с такой же скоростью, как и жидкая фаза, нагревается кварцевый песок и содержащиеся в нем тонкодисперсные частички, а также цемент. Скорость нагрева крупного заполнителя зависит от размеров его зерен, и чем они крупнее, тем разогреваются медленнее (их нагрев производится за счет теплопроводности от жидкой фазы).

Электропрогрев бетонной смеси в конструкциях

Основан на использовании выделяемой теплоты при прохождении через него эл. тока. В зависимости от расположения электродов прогрев подразделяют на сквозной (электроды располагаются по всему сечению) и периферийный (по наруж. поверхности). Во избежание отложения солей применяют только переменный ток.

Сквозной прогрев осуществляют с помощью стержневых электродов из арматурной стали диаметром 6 мм. с заостренным концом, ее вставляют в отверстия в опалубке и резким движением вколачивают в противоположный щит опалубки. Электроды и арматура не касаются.

Периферийный прогрев осуществляют с помощью полосовых (полосовая сталь толщиной 3-5 мм.) и нашивных ( круглая арматура или метал. пластины толщ. 2-3 мм.) электродов. Электроды должны контактировать с бетоном, но не с арматурой. При прогреве массивных конструкций используют металлические щиты (для изоляции между ними деревянные брусья) и арматуру констр. Используют 3-х фазный ток.

Если конструкция длинномерная, то используют струнные электроды (из гладкой арматуры 4-6 мм.), располагаемые в центральной части конструкции.

55. Сущность методов обогрева с использованием греющих проводов, обогрева в тепляках и прогрева бетона в греющей опалубке, индукционный обогрев, инфракрасный обогрев

Обогрев бетона греющим проводом

Обогрев бетона греющим проводом происходит кондуктивно изнутри конструкции, поскольку источник тепловыделения - провод - находится непосредственно в ней. В этом большое преимущество метода, поскольку все тепло, выделяемое нагревателем, передается бетону.

Для обогрева бетона греющим проводом последний должен иметь жилу из металла с достаточно высоким сопротивлением. Для этой цели не годятся провода с медной или алюминиевой жилой. Греющий провод выпускается промышленностью специально для целей прогрева и обычно имеет жилу из стальной проволоки сечением 1,2 мм или 1,4 мм в полимерной электроизоляции.

Греющий провод во всех конструкциях крепится к арматуре со стороны защитного слоя во избежание его повреждения или обрыва при укладке и уплотнении бетона вибратором.

Прогрев бетона греющим проводом весьма удобен и его можно применять для прогрева конструкций с любым армированием, размерами и конфигурацией. Этот метод по расходу электроэнергии более экономичен, чем внешний обогрев. Обогрев греющими проводами монолитных конструкций может быть совмещен с другими способами обеспечения требуемой температуры твердения бетона: термоактивные опалубки, термоактивные гибкие покрытия, воздушный прогрев тепловыми генераторами.

Обогрев бетона в тепляках 

Производят для создания температурно-влажностных условий, необходимых для выдерживания бетона многоярусных конструкций (по высоте расположения блоков бетонирования) и конструкций, имеющих значительные размеры в плане.

Ограждения обогреваемого пространства должны иметь хорошую теплоизоляцию и не пропускать испаряющуюся из бетона влагу при его обогреве. Для повышения влажности воздуха в обогреваемом пространстве в тепляки помещают сосуды с водой или смачивают водой забетонированную конструкцию. Внутри тепляков размещают нагревательные приборы: печи, калориферы и пр. Для бетонирования используют обычные бетонные смеси. Возводят тепляк до начала бетонирования конструкций

Обогрев бетона в греющей опалубке

Сущность способа заключается в обогреве бетона путем передачи теплоты от греющей опалубки в поверхностные слои бетона. Теплота в толще бетона распределяется в основном путем теплопроводности.

Греющую опалубку следует применять для обогрева тонкостенных и среднемассивных конструкций с любой степенью армирования при температуре наружного воздуха до минус 40°С.

Эффективный прогрев бетона в греющей опалубке происходит на глубину 20 см. Если возводимые стены имеют большую толщину, например, 40 см, такие стены надо прогревать с двух сторон.

Греющая опалубка является тепловой установкой с различными нагревателями. Она представляет собой конструкцию, в которой нагреватели устанавливаются с тыльной стороны палубы. В качестве нагревателей может применяться греющий провод или углеграфитовые ленты шириной 10 см, хорошо изолированные двумя слоями стеклоткани (рисунок 7.12).

Рисунок 7.12 - Греющая опалубка

1 - опалубка; 2 - деревянный брусок 3ґ3 или 4ґ4 см; 3 - греющий провод; 4 - теплоизоляция; 5 - защитное покрытие

Греющая опалубка должна хорошо теплоизолироваться с наружной стороны с целью сокращения теплопотерь в окружающую среду. Теплоизоляцию снаружи защищают от увлажнения при снегопадах и дождях, а также от механических повреждений.

Инфракрасный

Суть метода заключается в установке оборудования, работающего в инфракрасном диапазоне. Излучение превращается в тепловую энергию, которая поглощается материалом и далее передается вглубь конструкции, согласно свойствам теплопроводности. Обязательно накрыть поверхность прозрачной пленкой. Инфракрасный подогрев смеси бетонной может также представлять собой электромагнитные колебания со скоростью распространения волны 2,98*108 м/с и длиной волны 0,76-1 000 мкм.

Часто роль генераторов излучения выполняют металлические и кварцевые трубки. Преимуществом этой технологии является возможность питания от обычного переменного тока. Уровни мощности при инфракрасном методе могут быть различными. Они зависят от необходимой температуры нагревания. При помощи лучей энергии может передаваться на более глубокие слои. Важно производить нагрев плавно и постепенно. Нельзя работать на высокой мощности, потому что верхний слой достигнет чрезмерно высоких температур, что снизит его прочностные характеристики.

Индукционный

Осуществляется посредством энергии переменного тока, преобразующейся в тепловую в стальной опалубке или арматуре, а далее передающейся материалу. Этот способ эффективен для повышения температуры в железобетонных каркасных конструкциях (колоннах, ригелях, балках, прогонах и других).

Индукционный нагрев по наружным поверхностям опалубки элемента подразумевает укладывание последовательных витков изолированных проводов и индукторов, число и шаг которых определяется расчетами. По результатам подсчетов изготавливаются шаблоны с пазами.

Следующим этапом после установки индуктора является обогрев арматурного каркаса или стыка с целью удаления наледи до начала бетонирования. А после открытые поверхности опалубки и конструкции рекомендуется укрывать теплоизоляционными материалами и устраивать скважины замера состояния, а затем приступать к работе. После того, как смесь достигает нужной температуры, процедуру прекращают. Разница с расчетной при этом не должна быть меньше 5 ^оС. Скорость остывания должна сохраняться в пределах 5-15 ^оС/ч.

56. Контроль качества бетонных работ. Проверка прочности бетона

Поступающую на стройку бетонную смесь проверяют на однородность, подвижность, соответствие заданной марке и другие свойства.

Для контроля прочности фундаментов изготовляют серию образцов по три образца-близнеца в виде кубов стандартных размеров 15 х 15 X X 15 см на каждые 100 м3 бетона (но не менее одной серии на каждый блок), для массивных конструкций объемом 50 м3 и более -- одну серию, при бетонировании каркасных и тонкостенных конструкций -- одну серию на каждые 20 м3 уложенного бетона.

При производстве работ в скользящей опалубке испытывают по три серии образцов на каждые 2 м высоты сооружения.

Прочность бетона во всех сериях в среднем не должна быть меньше 90 % марочной. Если бетон не удовлетворяет проектным требованиям, мероприятия по исправлению ошибок разрабатывают совместно с проектной организацией.

Для испытаний на водонепроницаемость серии образцов отбирают из каждых 500 м3 бетона.

Качество бетона без его разрушения контролируют механическими и физическими приборами. О прочности бетона при сжатии судят по размерам следа (отпечатка), оставляемого бойком или шариком после удара о поверхность бетона, либо по величине упругого отскока ударника или молоточка. Точность испытаний составляет ±15...30 %.

Ультразвуковые приборы дают возможность определять прочность бетона при сжатии (с погрешностью ±25 %) по скорости распространения ультразвуковых волн (скорости импульсов) в теле бетона, а радиометрические приборы (примерно с такой же точностью) -- по степени проникающей радиации. Радиоизотопную аппаратуру используют для определения плотности бетона в готовом сооружении.

57.ТБ при производстве бетонных работ

Основные требования к безопасному выполнению бетонных и железобетонных работ изложены в строительных нормах и правилах - СНиП Ш-4-80 «Техника безопасности в строительстве».

В соответствии с этими требованиями рабочие должны пройти вводный инструктаж и инструктаж на рабочем месте. Мотористы бетоносме-сительных установок должны иметь удостоверение на право работы с механизмами.

Занятых на выполнении бетонных работ строителей обеспечивают спецодеждой(спецодежда должна быть чистой) и резиновыми сапогами согласно нормам выдачи рабочей одежды для рабочих-строителей.

Площадки в пределах рабочей зоны бетоносмесителей, включая подъезды и склады материалов, следует содержать в чистоте и не загромождать. Все работающие механизмы ограждают, заземляют и обеспечивают надлежащим освещением в ночное время.

Закрытые помещения, в которых работают с пылящими материалами, такими, как цемент или добавки, оборудуют вытяжной вентиляцией, а работающих обеспечивают респираторами или марлевыми повязками для защиты органов дыхания и очками с плотно прилегающей к лицу оправой.

При выходе бетонной смеси из вращающегося барабана бетоносмесителя запрещено ускорять выгрузку лопатами или какими-либо приспособлениями. Очищать барабан бетоносмесителя вручную можно, только приняв меры к невозможности его включения посторонними лицами (снять приводной ремень, отключить предохранители и т.д.). Очищать приямок скипового подъемника можно только после закрепления поднятого ковша. Пребывание людей под поднятым и незакрепленным ковшом запрещено.

Места разгрузки машин с бетонной смесью оборудуют прочными упорами для машин, а эстакады и передвижные мосты - отбойными брусьями. Бетонщики, которые принимают смесь из кузовов автомобилей, с мостов или эстакад, должны находиться за ограничительными щитками и очищать кузов самосвалов с помощью лопат с удлиненными ручками.

При подаче бетонной смеси к месту укладки в бадьях их закрепляют так, чтобы исключить самопроизвольную разгрузку. Неисправные бадьи использовать запрещено. Рабочие, принимающие и открывающие бадьи, должны находиться на прочном и надежном настиле. Расстояние от низа бадьи до поверхности, на которую выгружают смесь, не должно превышать 1 м.

При перевозке бетонной смеси на ручных тележках катальные ходы следует периодически очищать от бетона и грязи. Ширина настила катальных ходов должна быть не менее 1,2 м, высота ограждения -1 м.

При транспортировании бетонной смеси бетононасосами всю систему бетоноводов испытывают гидравлическим давлением, в 1,5 раза превышающем рабочее. Зону укладки бетонной смеси в конструкцию оборудуют сигнализацией, связанной с рабочим местом моториста бетононасоса. Ремонтировать и регулировать механизмы бетононасосов можно только после их остановки.

Рукоятки вибраторов должны быть снабжены амортизаторами; провода, идущие от распределительного щитка к вибраторам, заключают в резиновые рукава, а корпусы вибраторов заземляют. Запрещено перетаскивать и передвигать вибраторы за провод или кабель во избежание его обрыва и поражения бетонщиков током. После работы вибраторы очищают и насухо протирают. Обмывать вибраторы водой нельзя. При работе с вибраторами бетонщики должны быть в резиновых сапогах и резиновых перчатках.

Распалубливание конструкций можно начинать только с разрешения мастера или прораба, а в особо ответственных случаях - с разрешения главного инженера строительства.

58. Методы монтажа сооружений, их сущность,достоинства и недостатки

Методами монтажа называют технические решения, определяющие способ приведения конструкций в проектное положение и последовательность сборки зданий и сооружений. Методы монтажа элементов конструкций находятся в прямой зависимости от степени укрупнения монтажных элементов, последовательности установки, способа наводки конструкций на опоры, средств временного крепления и выверки и других признаков.

Методы монтажа по степени укрупнения элементов:

В зависимости от последовательности установки отдельных монтажных элементов различают:

раздельный (дифференцированный) монтаж, который выполняют путем установки, временного и окончательного закрепления однотипных конструктивных элементов, например колонн, ригелей, плит и т. п.;

комплексный монтаж предусматривает последовательную установку, временное и окончательное закрепление разных конструктивных элементов, составляющих каркас одной ячейки здания. Установка элементов другой ячейки начинается после проектного закрепления конструкций предыдущей ячейки. Метод применяют при монтаже многоэтажных каркасных и бескаркасных зданий, одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом.

комбинированный (смешанный) монтаж представляет собой сочетание раздельного и комплексного методов. Например, отдельный монтажный поток устанавливает колонны, а затем со смещением во времени параллельно следующий монтажный поток устанавливает все остальные элементы. Способ эффективен при наличии различных монтажных средств, обеспечивающих работу полного монтажного потока.

В зависимости от способа установки в проектное положение различают следующие виды монтажных процессов:

свободный монтаж, при котором монтируемый элемент без каких-либо ограничений устанавливают в проектное положение при его свободном перемещении. Способ требует постоянного контроля положения элемента в пространстве при его установке, необходимости выполнения выверочных, крепежных и других операций на высоте. Недостатки способа - повышенная сложность и высокая трудоемкость работ;

ограниченно-свободный монтаж, при котором монтируемая конструкция устанавливается в направляющие ориентиры, упоры, фиксаторы и другие приспособления, частично ограничивающие свободу перемещения конструкций и обеспечивающие снижение трудозатрат на временное крепление и выверку. Достигается повышение производительности кранового оборудования за счет снижения монтажного цикла;

принудительный монтаж конструкции основан на использовании кондукторов, манипуляторов, индикаторов и других средств, обеспечивающих полное или заданное ограничение перемещений конструкции от действия собственной массы и внешних воздействий. Способ обеспечивает повышение точности монтажа, приводит к значительному снижению трудозатрат.

59. Грузозахватные приспособления для монтажа конструкций, их выбор и схемы строповки элементов

Строповка строительных конструкций. Для подъема строительных и технологических конструкций используют грузозахватныеустройства в виде гибких стальных канатов, различного рода траверс, механических и вакуумных захватов.

К конструкциям грузозахватных устройств предъявляются дваосновных требования: возможность простой и удобной строповки и расстроповки; надежность зацепления или захвата, исключающих возможность обрыва груза.

Различают следующие принципы работы грузозахватных устройств:

зацеплений конструкции с применением стропов и траверс, захват с помощью клещевых или подхватных устройств, зажим с использованием фрикционных захватов и присос вакуумными захватами.

Стропы гибкие выполняют из стальных канатов. Их применяют для подъема легких колонн, балок, плит стеновых панелей и?перекрытий, контейнеров, бадей и т. д.

Стропы могут быть универсальными и облегченными, по технологическому назначению -- одно-, двух-, четырех- и шестиветвевыми

Уневерсальные стропы--это замкнутые петли. Универсальнымистропами захватывают конструкции путем их обвязки.

Облегченные стропы изготовляют из каната с закрепленными по концам петлями на коушах, крюками иликарабинами. Карабины исключают соскальзывание петли стропа с?крюка крана.

Балочные траверсы выполняют в виде металлических балок из двух швеллеров, обращенных полками друг к другу, соединенных накладами и имеющих по концам блоки с перекинутыми через инх стропами. Такая система подвески стропов?обеспечивает равномерное их натяжение и равномерную передачу?

Решетчатые траверсы представляют собой металлические?треугольные сварные фермы. Траверсами поднимают длинномерные конструкции.

Захваты предназначены для беспетельного подъема конструкций. По характеру удерживания конструкции различают захваты; механические, в которых конструкция удерживается на весу, электромагнитные, используемые для подъема металлических?листовых конструкций; вакуумные, в которых конструкция удерживается за счет разрежения, создаваемого в вакуум-камере или вакуум-присосках. Вакуумными захватами поднимают тонкостенные конструкции. Для подъема фундаментных блоков обычно применяют четырехветвевые стропы. Захват легких колонн производят «в обхват» с помощью обычного универсального стропа или фрикционных захватов (рис. XI.19)? Тяжелые колонны захватывают траверсами с двойным стропом. Балки покрытий и фермы пролетом более 12 м поднимают траверсами, длина которых зависит от длины поднимаемой конструкции.

60. Приспособления для временного крепления и выверки монтируемых элементов, приспособления для обеспечения рабочего места на высоте

Выверка и временное закрепление конструкций - это ответственные операции, которые обеспечивают надежную работу зданий и сооружений. Выверка - это операция, которая обеспечивает приведение конструкции в проектное положение. Выверка может быть визуальной или инструментальной. Визуальная выверка выполняется при высокой точности стыкуемых элементов. Инструментальная выверка выполняется с использованием различных инструментов: теодолитов, нивелиров и т.д. Она требует применение приспособлений, которые позволяют перемещать конструкцию в плане по вертикале и по высоте.

Приспособления для временного крепления конструкций и выверки:

1. Клинья. Бывают деревянные, бетонные, металлические, применяются для выверки колонн. Если сечение колонны 400*400 мм, то устанавливают по 1 клину с каждой стороны, если сечение больше, то устанавливают по 2 клина с каждой стороны. После замоноличивания стыка колонны с фундаментом бетонные клинья оставляют, деревянные и металлические извлекают - это требует больших затрат ручного труда, по этому лучше применять специальные инвентарные клиновые вкладыши - это клинья, которые изготавливаются из обрезков уголковой стали с винтовыми устройствами, которые позволяют точнее выполнить выверку и легче снять этот клиновой вкладыш.

2. Линейный соединительный элемент. К ним относятся: - Гибкие элементы (растяжки) ; -Жесткие элементы (связи, распорки)

Растяжки - это стальные канаты, которые имеют на концах специальные захваты и винтовые стяжки, предназначенные для натяжения. Применяют при установки и значительно удаленных от опорной поверхности элементов зданий.

Распорки применяются, если конструкции незначительно удалены от опор. Если растяжение до 6 метров, то распорки изготавливаются из стали и стальных труб, если до 12м - это уголки.

3. Плоские соединительные элементы - рамы. Применяют для монтажа плоских вертикальных конструкций - это перегородки, ригели. Это приспособления обладают собственной устойчивостью и позволяют производить выверку и временное закрепление монтируемых конструкций в 2-х уровнях.

4. Объемные соединительные элементы - это пространственные рамы, которые применяются в одиночных и групповых кондукторах. Одиночный кондуктор с жестким корпусом применены для закрепления колонн сечение не больше, чем 0,6*0,4м и высотой до 12м в стаканах фундамента. Для закрепления на фундаменте, кондуктор снабжается 4-мя поворотными кронштейнами с винтами. Колонну опускают в кондуктор при вывернутых до отказа регулировочных винтах, предварительную выверку ведут вручную с участием монтажного крана. Окончательную выверку колонн выполняют регулировочными винтами. Возможно применение кондукторов с полуавтоматическим закреплением колонн. Это позволяет сократить технологический простой крана.

Групповой кондуктор служит для выверки и временного закрепления 4 колонн, высотой до 17м, ячейка 6*6м. Это пространственная конструкция, на стойках которой закреплены поворотные захваты, которые расположены в двух уровнях. Устойчивость кондуктора обеспечивается дополнительным креплением его винтовыми растяжками к монтажным петлям ригеля.

1.Монтаж колонн в кондукторы с временным закреплением.

2.Монтаж ригелей и связевых плит со сваркой и замоноличивание.

3.Монтаж плит в свободных ячейках.

4.По окончании монтажа элементов 1-ого этажа приступают к монтажу элементов 2-ого этажа.

Для временного крепления и выверки используют одиночные кондукторы.

групповой кондуктор (рамно-шарнирный индикатор)

Приспособления для обеспечения рабочего места на высоте

Леса, подмости и другие приспособления для выполнения работ на высоте должны быть инвентарными и изготовляться по типовым проектам.

Инвентарные леса, подмости и люльки должны быть снабжены паспортами завода (предприятия) - изготовителя.работы на высоте и с подмостей должны выполняться с настилов лесов, имеющих ограждение в соответствии с требованиями ГОСТ 12.4.059-89 При невозможности устройства этих ограждений работы на высоте следует выполнять с использованием предохранительных поясов и страховочных канатов. Небольшие по объему и продолжительности работы на высоте до 4 м можно выполнять с лестниц и стремянок.

При строительных, монтажных и ремонтно-эксплуатационных работах применяются лестницы следующих типов:

приставные раздвижные трехколенные (трехзвенные) деревянные типа Л-ЗК по ГОСТ 8556-72 «Лестницы пожарные ручные деревянные. Технические условия» -приставные и подвесные одноколейные; - стремянки; -разборные переносные;- веревочные; -лестницы-полки типа ЛП по ГОСТ 8556-72. На всех лестницах, находящихся в эксплуатации, должны быть указаны инвентарный номер, дата следующего испытания, принадлежность цеху (участку).

К предохранительным приспособлениям, обеспечивающим безопасность работы на высоте, относятся лестницы, монтажные платформы, страховочные канаты, предохранительные сетки и т. п. К средствам защиты относятся предохранительные пояса. Все приспособления и средства должны обладать достаточной механической прочностью, поэтому они подвергаются периодическим механическим испытаниям. При электромонтажных работах в основном применяются деревянные и металлические лестницы, редко веревочные, а также монтажные платформы, отвечающие требованиям ГОСТ

61. Виды монтажных кранов применяемых в строительстве. Выбор стреловых кранов по грузо-высотным характеристикам

Для монтажа сборных конструкций применяют главным образом стреловые самоходные краны: автомобильные, пневмоколесные, автогусеничные и железнодорожные.

Автомобильные краны передвигаются с большой скоростью, их применяют при монтаже объектов, далеко расположенных друг от друга. Из-за небольшой грузоподъемности (3-5 т) и короткого вылета стрелы (10-12 м) автомобильные краны используют при строительстве малых сооружений, а также при погрузочно-разгрузочных работах.

Пневмоколесные краны смонтированы на специальных шасси с широко расставленными колесами. Они передвигаются собственным ходом, имеют повышенную грузоподъемность и более длинную стрелу, чем автомобильные краны. Стрелу снимают и перевозят отдельно.

Гусеничные краны применяют при монтаже сборных железобетонных сооружений и на складах для погрузочно-разгрузочных работ.

Большинство гусеничных кранов является кранами-экскаваторами с грузоподъемностью от 5 до 15 т.

Монтажные краны представлены на рис. 106.

Рис. 106. Монтажные краны:

а - автомобильный; б - пневмоколесный; в - гусеничный

Специальный гусеничный кран ГСК-26 имеет максимальную грузоподъемность 25 т. На большие расстояния такие краны перевозят в не разобранном виде на железнодорожных платформах или на специальных платформах-трейлерах.

Железнодорожные краны (рис. 107) имеют грузоподъемность от 6 до 75 т и длину стрелы от 10 до 32,5 м.

Рис. 107. Железнодорожный дизельэлектрический кран К-501:

1 - специальная платформа; 2 - поворотная кабина; 3 - стрела

Недостаток их - пониженная устойчивость, если стрела расположена перпендикулярно к пути движения.

Широкое распространение при монтаже зданий из сборных железобетонных элементов получили башенные краны. По сравнению с другими типами они имеют ряд существенных преимуществ: большую высоту подъема и такое расположение стрелы, при котором изделие можно подавать в любую точку возводимого сооружения; башенные краны легко передвигаются по рельсовым подкрановым путям вдоль строящегося здания.

Для строительства гражданских зданий используют башенные краны грузоподъемностью от 1 до 5 т с вылетом стрелы от 13 до 30 м и высотой подъема крюка от 11 до 80 м.

Для строительства крупных промышленных объектов, электростанций, доменных, прокатных и мартеновских цехов и т. д. применяют башенные краны грузоподъемностью при наибольшем вылете стрелы от 3 до 15 т и при наименьшем от 10 до 40 т, наибольшая стрела вылета у таких кранов составляет, от 20 до 36 м, а высота подъема - от 34 до 75 м.

Схема башенного крана представлена на рис. 108.

Рис. 108. Схема башенного крана БКСМ-3-5-5

При строительстве высоких сооружений применяют самоподъемные (ползучие) башенные краны, опирающиеся на конструкции возводимого здания и поднимающиеся по мере его строительства. Стрелы таких кранов, как правило, горизонтальные с передвижными грузовыми тележками (рис. 109).

Рис. 109. Самоподъемный башенный кран:

1 - противовес; 2 - поворотная головка; 3 - стрела; 4 - грузовая тележка с крюком; 5 - башня; 6-опора

Для монтажа крупноблочных и крупнопанельных зданий нередко используют и козловые краны, представляющие собой опирающийся на стойки (ноги) ригель, по которому передвигается грузовая тележка (рис. 110).