15. Технология возведения зданий из монолитного бетона и ж/б.

Укладка бетонной смеси. Перед бетонированием проверяют (и оформляют актом) соответствие проекту опалубки, арматуры, рас­положения анкерных болтов и закладных частей, а также правиль­ность устройства основания. Опалубку очищают от грязи и строи­тельного мусора. Деревянная опалубка примерно за час до укладки бетона обильно смачивается, а щели законопачиваются. В метал­лической опалубке зазоры заделываются алебастром.

При бетонировании монолитных фундаментов подача бетонной смеси осуществляется в соответствии с принятой технологической схемой: с разгрузкой смеси из транспортного прибора непосред­ственно в опалубку с передвижного моста или эстакады; с помощью вибропитателей и виброжелобов или бадьями с помощью кранов. При бетонировании фундаментов следует тщательно проверять от­метки поверхностей опор под колонны и правильность расположе­ния анкерных болтов.

Бетонные полы укладывают на бетонную подготовку из тощего бетона. По выверенному основанию устанавливают маячные доски, которые разделяют бетонируемую площадь пола на полосы шири­ной 3—4 м. Верх маячной рейки соответствует проектной отметке пола. Бетонирование полос ведется через одну (вначале—нечет­ные полосы, а после затвердения бетона и удаления маячных реек—четные). Бетонная смесь уплотняется поверхностными виб­раторами или виброрейками, после чего поверхность пола выравнивается правилом и заглаживается резиновой лентой.

При бетонировании полов и оснований под них на больших пло­щадях могут применяться бетоноукладочные машины.

Перед бетонированием колонн через нижнее окно в коробе опа­лубки очищается от строительного мусора место примыкания ко­лонны к фундаменту. Затем в опалубку укладывают слой цемент­ного раствора или слой мелкозернистого бетона толщиной 5—20 см (это исключает образование раковин у основания колонны). Колон­ны высотой до 5 м и с размерами сторон сечения до 40—80 см бе­тонируют сразу на всю высоту до низа примыкающих прогонов, балок или капителей. При этом смесь подают бадьями и разгру­жают в приемный бункер хобота. Уплотняют бетонную смесь внут­ренними вибраторами.

Колонны высотой более 5 м бетонируют ярусами (до 2 м) с загружением бетонной смеси и ее вибрированием через боковые окна в стенках короба.

Балки и плиты ребристых перекрытий бетонируются одновре­менно. Бетонирование прогонов, балок и плит следует начинать че­рез 1—2 ч после бетонирования колонн и первоначальной осадки в них бетона. Плиты перекрытия бетонируют сразу на всю толщи­ну и уплотняют поверхностными вибраторами.

А рки и своды пролетом менее 15 м бетонируют непрерывно, од­новременно с двух сторон (от пяты к замку), своды пролетом более 15 м—отдельными участками. Бетонную смесь укладывают поло­сами одновременно на трех участках в замке и у пят. После этого бетонируют отдельные полосы. Между ними оставляют усадочные зазоры по 20—30 см, которые заделывают жесткой бетонной смесью через 5—7 дней после бетонирования полос. Затяжки сводов и арок предварительно подтягиваются.

Устройство рабочих швов. Для обеспечения монолитности желе­зобетонных конструкций рекомендуется (там, где это возможно) осуществлять непрерывную укладку бетонной смеси. Иногда это является непременным технологическим условием, специально ого­воренным в проекте. Однако в большинстве случаев при возведе­нии обычных железобетонных конструкций перерывы в бетониро­вании неизбежны, поэтому в них устраивают рабочие швы. Рабочие швы в вертикальных элементах (колонны, пилоны) рас­полагают горизонтально, перпендикулярно к граням элемента, а в балках, прогонах и плитах — вертикально, так как наклонный шов (в плоскости действия скалывающих напряжений) ослабляет конструкцию. Места сопряжении ранее уложенного и свежего бетона рекомендуется устраивать в местах нулевых точек расчетных эпюр моментов.

Если усложненный бетон находится в ранней стадии твердения И сохраняет некоторую подвижность, для того чтобы не нарушить сцепления с арматурой, при укладке бетонной смеси необходимо-избегать сотрясений опалубки и на расстоянии до 1 м от стыка не применять вибраторов. Для лучшего сцепления ранее уложен­ного бетона со свежим поверхность стыка очищается от цементной пленки, насекается, тщательно промывается или продувается сжа­тым воздухом и покрывается тонким слоем цементного раствора.

Места возможных рабочих швов в сложных железобетонных конструкциях (арки, своды, резервуары и т. д.) указываются в про­ектах.

При бетонировании колонн рабочие швы могут устраиваться на уровне верха фундамента и у прогонов, балок или подкрановых консолей, а в безбалочных перекрытиях—у основания капителей. Рамные конструкции, как правило, бетонируются без перерыва. В исключительных случаях, при вынужденных перерывах, рабочие швы располагают в ригеле рамы на некотором расстоянии от стойки.

Бетонирование ребристых железобетонных перекрытий рекомен­дуется вести в направлении, параллельном второстепенным балкам, без швов в прогонах. Балки и плиты бетонируются одновременно. В балках значительных размеров рабочие швы устраивают на рас­стоянии 20—30 мм от нижней поверхности плиты. При бетониро­вании плоских плит шов выполняют в любом месте плиты по ее короткой стороне.

В температурных и осадочных швах в процессе бетонирования закладываются деревянные, обернутые толем прокладки, которые затем удаляют, оставляя зазор свободным.

Уплотнение бетонной смеси. Бетонная смесь уплотняется вибри­рованием, вакуумированием, прессованием, виброштампованием, центрифугированием. При возведении монолитных конструкций на строительной площадке применяются вибрирование и вакуумиро-вание.

При вибрировании бетонной смеси сообщаются колебания (импульсы), под действием которых удаляется попавший в смесь воздух, нарушается связь между частицами и происходит более компактная их упаковка. При этом смесь, приобретая свойства тя­желой жидкости (свойства тиксотропности), растекается по форме и уплотняется под действием собственного веса. Это особенно су­щественно при бетонировании густоармированных конструкций. Режим вибрирования бетонных смесей характеризуется амплиту­дой и частотой колебаний и продолжительностью вибрирования.

Для уплотнения бетонных смесей применяются вибраторы с ча­стотой колебаний 2800—20 000 кол./мин. При высокочастотной ви­брации (более 6—10 тыс. кол./мин) меньше необходимая мощность вибраторов и продолжительность вибрирования. В строительстве обычно применяются электромеханические вибраторы, состоящие из электромотора и эксцентрично насаженного на вал груза (деба-ланса). В результате вращения дебаланса возникают круговые гар­монические колебания, передаваемые бетонной смеси.

По характеру передачи колебаний на бетон различают внутрен­ние, наружные и поверхностные вибраторы (рис. 7.26).

Внутренние (глубинные) вибраторы применяют при бетонирова­нии массивов, фундаментов, колонн, прогонов, балок. Глубинные вибраторы выпускают раз­личных типов: с вибробу­лавкой, с суженным нако­нечником (виброштыком) ~ для вибрирования бетона в густоармированных конст­рукциях, с гибким валом и вибранаконечником с часто­той колебаний 10—20 тыс. кол./мин.

При бетонировании мас­сивных конструкций приме­няют вибрационные пакеты, в которых на одной траверсе укрепляют несколько глу­бинных вибраторов. Вибро­пакеты подвешиваются, как правило, к грузовому крюку крана.

Наружные вибраторы крепятся к опалубке, их ис­пользуют при бетонировании густоармированных колонн и тонкостенных конструкций.

Поверхностные вибраторы применяются при бетонировании плит покрытий, полов, дорог и т. д. Они имеют вид металлической площадки с установленным на ней вибрационным электромехани­ческим устройством. Для защиты рабочего от вибрационных воз­действий передвижение вибратора осуществляется дистанционно, с помощью гибкой подвески.

Уплотнение бетонной смеси поверхностными вибраторами про­изводится полосами, равными ширине площадки вибратора. Каж­дая последующая полоса должна перекрывать предыдущую на 15—20 см. Максимальная толщина слоя бетона, при котором при­менение поверхностных вибраторов эффективно, при однорядном армировании — до 25, при двойном — до 12 см.

Продолжительность вибрирования на одной позиции в зависи­мости от степени подвижности бетонной смеси для внутренних виб­раторов составляет 20—25, для поверхностных — 30—50 с.

В акуумирование бетона заключается в уплотнении бе­тонной смеси за счет отсоса из нее избыточной воды.

Для получения бетонной смеси с требуемой по условиям уклад­ки подвижностью используется значительно больший объем воды, чем это необходимо для твердения бетона. При удалении избыточ­ной (свободной) воды происходит уплотнение бетонной смеси, уменьшаются усадочные явления, быстрее нарастает прочность бе­тона, повышаются его морозостойкость и водонепроницаемость. Конечная прочность вакуумированного бетона по сравнению с обыч­ным возрастает на 15—20 %. Свежеотформованный бетон после вакуумирования приобретает структурную прочность, достаточную для распалубки несущих элементов конструкции.

Вакуумирование наиболее эффективно для тонкостенных кон­струкций с большой удельной площадью поверхности, например оболочек, где эффект может быть получен за счет более интенсив­ной оборачиваемости катучей опалубки.

Вакуум-установка состоит из вакуум-насоса, вакуум-щитов и комплекта всасывающих шлангов. Одна такая установка с 40 ва­куум-щитами может обработать в смену до 200 м² поверхности свежеуложенного бетона (рис. 7.27).

Процесс вакуумирования заключается в следующем: поверх­ность свежеуложенного бетона выстилается вакуум-щитами, вклю­ченными через всасывающие шланги в магистральную линию с ва­куум-насосом. Вакуум-щит—это короб размером 100Х125 см с герметизирующей прокладкой по контуру. Нижняя часть вакуум-щита состоит из основы в виде двух металлических сеток и натяну­той по ним фильтрующей основы. При включении насоса в полости образуется вакуум, из бетона отсасывается воздух и свободная во­да, которая направляется в водосборник.

При вакуумировании отсасывается около 20—25 % свободной воды, а глубина обработки составляет около 20—30 см.

Специальные способы бетонирования конструкций. К ним отно­сятся раздельное бетонирование и торкретирование. Метод раз­дельного бетонирования заключается в нагнетании це-ментно-песчаного раствора в пустоты между крупным заполните­лем, предварительно уложенным в опалубку бетонируемой кон­струкции. Применяется при возведении железобетонных резервуа­ров, где требуется повышенная плотность бетона; бетонировании в условиях интенсивного притока грунтовых вод и т. д. Различают два способа раздельного бетонирования—гравитационный и инъекционный. В первом случае раствор проникает в круп­ный заполнитель под действием сил тяжести, во втором — под давлением нагнетания.

П ри толщине конструкции более 1 м нагнетание раствора в крупный заполнитель производится через стальные инъекционные трубы, устанавливаемые в опалубку, а при толщине конструкции менее 1м — через боковые инъекционные отверстия в опалубке (рис. 7.28), которые располагают таким образом, чтобы раствор проникал во все ее участки.

В тонкостенные конструкции нагнетание раствора (снизу вверх) производится ярусами. Высота яруса равна расстоянию между гори­зонтальными рядами инъекционных отверстий. Время, отводимое на бетонирование яруса, не должно превышать продолжительности схватывания цемента в растворе. Для нагнетания раствора могут

применяться растворонасосы. Подача раствора прекращается после того, как уровень раствора достигнет очередного яруса инъекцион­ных отверстий.

При бетонировании раздельным способом не допускаются пере­рывы в бетонировании более 20 мин, так как может произойти за­купорка инъекционных труб и отверстий.

Подводное бетонирование конструкций и сооруже­ний, располагаемых в водоемах, включает два способа: вертикаль­ного перемещения трубы (ВПТ) и восходящего раствора (ВР) (рис. 7.29).

Сущность способа ВПТ заключается в том, что бетонная смесь подается самотеком через опущенные до основания будущего со­оружения трубы и растекается по форме. По мере бетонирования трубы поднимаются. Они имеют диаметр до 200 мм и собираются из звеньев при помощи быстросъемных водонепроницаемых соеди­нений. Так как с водой соприкасается лишь верхний слой бетона, который после окончания бетонирования удаляется, качество укла­дываемой бетонной смеси не ухудшается.

При бетонировании способом ВР (разновидность раздельного бетонирования) в пределах огражденного участка устраивается каменная наброска, в которой с определенным интервалом выстав­лены деревянные шахты. В шахтах устанавливают стальные трубы диаметром 37—100 мм, по которым подается раствор, заполняющий пустоты в каменной наброске.

Торкретирование — это последовательное нанесение на обрабатываемую бетонную поверхность или сетку слоев цементно-песчаного раствора (торкрет) с помощью цемент-пушки или бетон­ной смеси (набрызг-бетон) бетон-шприц-машиной (рис. 7.31). При­меняется для обеспечения водонепроницаемости железобетонных сооружений или бетонирования тонкостенных конструкций, где обычные способы бетонирования сложны или нельзя достичь необ­ходимой плотности бетона. Торкретирование используется и для исправления дефектов в бетонных и железобетонных конструкциях.

Принципы работы цемент-пушки и бетон-шприц-машины анало­гичны. Сухая цементно-песчаная смесь влажностью 6—8 % или бетонная смесь из резервуара под давлением сжатого воздуха по­дается по шлангу к наконечнику и, смешиваясь с водой, наносится со скоростью 120—140 м/с на обрабатываемую поверхность бетона или арматурную сетку.