Раздел 3. Армирование конструкций

1.Арматурные элементы и состав процесса армирования ненапрягаемых конструкций.

В современном строительстве ненапрягаемые конструкции армируют укрупненными монтажными элементами в виде сварных сеток, плоских и пространственных каркасов с изготовлением их вне возводимого здания и последующим крановым монтажом.

Только в исключительных случаях сложные конструкции армируют непосредственно в проектном положении из отдельных стержней (штучная арматура) с соединением в законченных арматурный элемент сварной или вязкой.

Сетка представляет собой взаимно перекрещивающие стержни, соединенные в местах пересечения преимущественно сваркой.

Плоские каркасы состоят из двух, трех, четырех продольных стержней и более, соединенных поперечными, наклонными или непрерывными стержнями. Применяют плоские каркасы главным образом для армирования балок, прогонов, ригелей и других линейных конструкций.

Пространственные каркасы состоят из плоских каркасов, соединенных при необходимости монтажными стержнями, и применяют для армирования легких и тяжелых колонн, балок, ригелей, фундаментов.

Пространственные каркасы несущих опалубок и временные нагрузки арматурных элементов изготавливают из жестких прокатных профилей с соединением их на сварке арматурными стержнями. Штучную арматуру изготовляют различных конфигураций в зависимости от направления воспринимаемых сил и характера её работы в конструкции. Для нужд строительства металлургическая промышленность изготовляет арматурную сталь подразделяемую на две основные группы: стержневую и проволочную.

Бетонирование конструкции.

Технологические приемы укладки бетонной смеси назначают в зависимости от типов конструкций и требований к ним, состава применяемой смеси, конструктивных особенности опалубки, способов подачи смеси к местам укладки. С учетом данных факторов практикой разработаны эффективные методы укладки бетонной смеси.

В фундаменты и массивы в зависимости от объема, заглубления, высоты и других особенностей бетонной смеси укладывают по следующим технологическим схемам:

• с разгрузкой смеси из транспортного прибора непосредственно в опалубку с передвижного моста или эстакады;

• с помощью вибропитателей и виброжелобов;

• бетоноукладчиков;

• бетононасосов;

• бадьями с помощью кранов.

Бетонную смесь в массивные фундаменты с густой арматурой укладывают горизонтальными слоями толщиной 0,3…0,4м, уплотняя ручными внутренними вибраторами.

Для устройства бетонных подготовок под полы применяют бетонную смесь с осадкой конуса 0…2 см. Бетонную смесь выгружают на место бетонирования непосредственно из автобетоноваза (или подают бетононасосами), грубо лопатами разравнивают, а затем с помощью вибробруса (виброрейки) уплотняют. Бетон подают на карты-полосы шириной 3..4м., устанавливая по их краям магнитные доски (карты-полосы чередуются).

Частый пол бетонируют по маячным доскам с уплотнением бетонной смеси виброрейкой, разглаживают с помощью ручного инструмента, затем поверхность железнят.

При укладке бетонной смеси в массивные густоармированные плиты большой площади (фундаментные плиты, днища резервуаров и отстойников и др.) основным технологическим требованием является исправность укладки на всю высоту плиты (0,15…15 м.). Для обеспечения непрерывной укладки смеси на всю высоту плиты разбивают на блоки без разрезки арматуры, с ограждением блоков металлическими сетками.

Особенности укладки при возведении стен и перегородок зависит от их толщины и высоты, а так же вида используемой опалубки.

При возведении стен в разборочно-переставной опалубке смесь укладывают участками высотой не более 3 м. В стены толщиной более 0,5 м при слабом армировании подают бетонную смесь подвижностью 4-6 см. При длине более 20 м стены делят на участки по 7…10 м. и на границе участков устанавливают разделительную опалубку.

В колонны высотой до 5 м. со сторонами сечения до 0,8 м., не имеющие перекрещивающихся хомутов, бетонную смесь укладывают сразу на всю высоту. Смесь осторожно загружают сверху и уплотняют внутренними вибраторами. При высоте же колонны свыше 5 м смесь подают через воронки по хоботам.

В арки и своды пролетом менее 20 м. бетонную смесь укладывают одновременно с двух сторон – от пят к замку, а пролетом более 20 м. – отдельными участками.

Специальные методы бетонирования конструкций.

При невозможности или не эффективности применения традиционной технологии бетонирования применяют специальные методы, к которым относятся вакуумирование, торкретирование и подводное бетонирование.

1. Вакуумирование бетона является технологическим методом, позволяющим извлечь из уложенной бетонированной смеси около 10..25 % воды растворения с соответствующим или дополнительным уплотнением. Метод дает возможности применять остатки смеси с подвижностью до 10 см, что упрощает и удешевляет их распределение и уплотнение, достигая при этом существенного улучшения физико-механических характеристик затвердевшего бетона, соответствующих пониженному остаточному в/ц отношению.

В зависимости от типа конструкции вакуумирование производят либо сверху, либо со стороны боковых поверхностей возводимой конструкции, используя при этом вакуум опалубку. Кроме того используют вакуум-маты, вакуум-шунты.

2. Торкретирование бетона – технологический процесс нанесения в струе сжатого воздуха на поверхность конструкции или опалубки одного, или нескольких слоев цементно-песчаного раствора (торкрет), или бетонной смеси (набрызг-бетон). Благодаря большой кинетической энергии, развиваемой частями смеси, нанесенной на поверхность раствор (мелкозернистый бетон) приобретает повышенные характеристики по прочности, водонепроницаемости, сцеплению с поверхностями нанесения.

Процесс нанесения торкрета включает 2 стадии: на первой стадии на поверхности нанесения происходит отложение пластического слоя, состоящего из раствора с самыми мелкими фракциями заполнителя; на второй стадии происходит частичное проникновение в растворный слой зерен более крупного заполнителя и таким образом образование слоя торкрета или набрызга-бетона. Торкретирование бетона осуществляется 2 способами: «сухим» и «мокрым».

При «сухом способе» исходная сухая смесь во взвешенном состоянии подается в посадку (сопло), в которую в нужном количестве поступает вода растворения. В сопле происходит перемешивание смеси с последующей подачей ее под давлением сжатого воздуха на бетонируемую поверхность.

При «мокром способе» в сопло под давлением сжатого воздуха поступает готовая смесь. В сопле смесь переводится во взвешенное состояние и под давлением наносится на бетонируемую поверхность («пневмобетонирование»)

3. Подводное бетонирование – укладка бетонной смеси под водой без производства водоотлива. Применяют следующие методы подводного бетонирования: метод вертикально-перемещающей трубы, метод восходящего раствора, укладку бетонной смеси бункерами, метод втрамбовывания бетонной смеси.

• Метод вертикально перемещающейся трубы (ВТП) применяют при бетонировании элементов конструкций на глубине до 50 м, защищенных от проточной воды, высокой прочности и монолитности возводимой конструкции.

• Метод восходящего раствора (ВР) бывает безнапорным и напорным.

• При методе укладки бункерами бетонную смесь опускают под воду на основание (или ранее уложенный слой) бетонируемого элемента в раскрывающихся ящиках, бадьях или грейферах и разгружают через открытое отверстие.

• Втрамбовывание бетонной смеси, начинают с создания бетонного островка в одном из углов бетонируемой конструкции при подаче смеси по трубе или бадьей с открывающимся дном.

Технологии строительных процессов в экстремальных климатических условиях.