Бетонирование каркасных конструкций. d

Каркасные конструкции состоят из колонн, прогонов, балок и плит (при безбалочных перекрытиях — из ко-лонн, капителей и плит). Колонны бетонируют обычно ярусами, а балки и плиты — после бетонирования под-держивающих колонн с перерывом в 1 ... 2 ч для того, чтобы бетон получил необходимую осадку.

Если балки и прогоны имеют густую арматуру, не позволяющую бетонировать колонны сверху, бетони-рование последних разрешено выполнять до установки арматуры примыкающих балок. СНиП допускает бето-нирование сверху колонн высотой не более 5 м и с по-перечными размерами не менее 400X400 мм и не более 800X800 мм, если они имеют хомуты, охватывающие арматурный каркас только снаружи. Колонны меньших размеров, а также имеющие хомуты, которые разделяют пространство внутри колонны на ряд клеток, необходи-мо бетонировать сбоку участками высотой не более 1....2 м.

При бетонировании колонн сверху нижний слой тол-щиной около 300 мм укладывают из раствора или из бетонной смеси с мелким гравием (иначе внизу полу-чится бетон с раковинами). При сбрасывании следую-щей порции смеси наиболее крупный заполнитель вытапливается в первый слой, в результате чего обра-зуется смесь нормального состава. На высоте около 0,7 м от низа колонны в опалубке иногда оставляют смотровое отверстие, через которое наблюдают за уклад-кой и дополнительно штыкуют смесь железными шуровками. Смотровое отверстие заделывают, как только бе-тонная смесь дойдет до его уровня.

Бетонную смесь в колоннах уплотняют внутренними вибраторами с жестким или гибким валом.

Вибраторы с гибким валом со стержневыми нако-нечниками удобны для уплотнения бетонной смеси в колонне как сбоку, так и сверху даже при густой арма-туре. Кроме того, можно опускать в колонну на канате вибраторы с жесткой штангой.

В колоннах небольшого поперечного сечения или тонких стенках значительной высоты бетонную смесь раньше часто уплотняли наружными вибраторами. Од-нако этот способ ныне не применяют ввиду большой трудоемкости, неравномерности уплотнения и расстрой-ства стыков и креплений опалубки. В процессе бетони-рования для плотной укладки смеси полезно обстуки-вать стенки опалубки снаружи на уровне укладываемо-го слоя бетонной смеси (и несколько ниже) деревянным молотком «барсом». Особенно тщательно обстукивают углы форм.

Колонны, как правило, бетонируют на всю высоту этажа без перерыва. Рабочие швы устраивают только у самого низа колонн на уровне верха фундамента или перекрытия или вверху колонны на несколько сантимет-ров ниже уровня примыкания балок перекрытия. В поддерживающих безбалочные пере-крытия колоннах с капителями рабочий шов устраивают у низа капители, которую бетонируют одновременно с плитой перекрытия. Колонны промыш-ленных цехов могут иметь рабочие швы на уровне верха подкрановых балок либо на уровне низа консолей (вы-ступов), поддерживающих подкрановые балки.

Балки и прогоны бетонируют, как правило, одновре-менно с плитами перекрытия. Разрыв во времени может быть допущен в виде исключения только при очень высоких балках и прогонах (высотой 800... 1000 мм и более). В этих случаях рабочий шов устраивают в бал-ках на 30... 50 мм ниже уровня плиты.

Для образования защитного слоя в балках и прого-нах арматуру лучше всего устанавливать на специаль-ные подкладки, изготовленные из цементного раствора. Иногда при отсутствии подкладок для этой цели при-меняют обрезки арматурной стали («лягушки»). Одна-ко такая замена нежелательна, а для наружных и под-земных конструкций недопустима, так как способствует прониканию влаги и ржавлению арматуры.

Для образования защитного слоя в плитах арматуру по мере бетонирования слегка встряхивают металлическими крючьями, следя при этом за тем, чтобы ’ под арматурой образовался слой бетона необходимой тол-щины (обычно 10 мм). Более целесообразно уклады-вать арматурные сетки на специальные подкладки (из пластмассы или из цементного раствора, но не из арма-турной стали).

Очень важно выдержать в натуре проектную толщи-ну плиты, для чего применяют маячные рейки, слегка прибиваемые к опалубке. Верх рейки должен совпадать с проектным уровнем верха плиты. Рейки снимают по мере бетонирования, а углубления заделывают бетонной смесью одновременно с заглаживанием поверхности плиты.

При наличии верхней арматуры, уложенной на под-ставках из арматурной стали, уплотнение бетонной сме-си необходимо вести с переставных скамеек, чтобы не помять верхнюю арматуру и сохранить ее проектное положение.

Рабочие швы при бетонировании перекрытий устраи-вают в средней части балок и плит. При бетонировании ребристых перекрытий в направлении, параллельном балкам, шов устраивают в пределах средней трети пролета балок, а при бетони-ровании в направлении, перпендикулярном балкам,— в пределах двух средних четвертей пролета прогонов и плит. Нельзя устраивать рабочие швы у опор, так как впоследствии в местах швов могут возникнуть трещи-ны. Рабочие швы как в балках, так и в плитах должны быть вертикальными, поэтому в намеченных местах пе-рерыва бетонирования должны ставить: в плитах — рейки по толщине плиты, а в балках — щитки с выре-зами для пропуска арматуры. Бетонирование перекрытия лучше вести по направлению второстепен-ных балок. В этом случае в наиболее нагруженных прогонах перекрытия швов не будет, а в плитах швы пересекут только распределительную (а не рабочую) арматуру. Однако можно вести бетонирование и по направлению главных балок-прогонов с соблюде-нием указанных выше правил.

При бетонировании безбалочных перекрытий рабо-чие швы устраивают также в средней части пролетов плит.

Устройство температурных швов выпол-няют особенно тщательно. При установке спаренных колонн нужно следить за тем, чтобы не сбить при бе-тонировании вставленную в короб перегородку и обес-печить спаренным элементам одинаковые размеры. В температурных швах на консолях и швах с вклады-шами необходимо обеспечить высокую проч-ность консолей и возможность скольжения одной по-верхности по другой. Опорную поверхность выравни вают строго по уровню и затирают стальной теркой, не допуская бугорков и неровностей, после чего уклады-вают металлический опорный лист.

К бетонированию вкладыша можно приступать не ранее двух-трех дней после бетонирования консоли, когда бетон отвердеет. Предварительно надо тщательно проверить, как укреплены леса и стойки опалубки, за-тем натереть и присыпать графитом нижний опорный лист, уложить на него верхний опорный лист и обма-зать глиной вровень с ним полосу между краями листов и опалубкой.

Для создания зазора в шов следует заложить дощеч-ки, обернутые толем (для облегчения удаления их при распалубливании).

При возведении зданий методом подъема пакет же-лезобетонных плит перекрытий (по числу этажей зда-ния) изготовляют внизу, обычно на уровне верха фун-даментов здания. Плиты имеют размеры, соответствую-щие размерам и конфигурации здания в плане.

Технология бетонирования плит соответствует опи-санной выше. Особенностью работ является необходи-мость устройства специальных разделительных слоев между плитами. Для этой цели следует применять лакэтиноль и известковый шлам с добавлением казеинового клея или казеино-меловую пасту.

«Пакэтиноль набрызгивают краскопультом в два слоя общей толщиной до 1 мм с разрывом в 2 ч. После этого через 2 ч наносят слой известкового шлама с казеино-вым клеем. Казеино-меловую пасту наносят валиками.

Разделительный слой устраивают только в сухую по-году или под укрытием от дождя.

Если высокой прочности на истирание не требуется, то по бетонной подготовке устраивают цементный пол из слоя цементного раствора, приготовленного на круп-ном песке. Для придания бетону повышенной плотности применяют железнение его поверхности: механическое — при помоши лопастной затирочной машины или руч-ное— стальными кельмами.

Железнение заключается во втирании стальным ин-струментом сухого, тщательно просеянного цемента в поверхность только что схватившегося бетона до появ-ления на нем ровного блеска. Цемент насыпают ров-ным, очень тонким слоем, после чего его с силой расти-рают. Если поверхность бетона сухая, ее перед посып-кой цемента смачивают водой до насыщения.

При устройстве монолитных бетонных покрытий по-лов существенного повышения качества и экономиче-ского эффекта можно достичь, применяя метод вакууми- рования бетона, т. е. отсасывание из тела бетона с по-мощью вакуум-насоса избыточной воды затворения. Для этого по окончании виброуплотнения бетонной смеси на поверхность бетона укладывают отсасывающие маты (фильтры), соединенные с вакуум-насосом. При разре-жении (создании вакуума), составляющем 60... 70%, из бетона удаляют около 20% содержащейся в нем во-ды, что снижает водоцементное отношение и повышает прочность, износостойкость и другие качества бетона. Одновременно происходит дополнительное уплотнение бетонной смеси, так как вследствие разрежения в си-стеме маты — бетон на нее сверху действует нагрузка, равная разности атмосферного давления и давления в бетоне, достигающая 70... 80 кН/м 2 . Продолжитель-ность вакуумирования зависит от подвижности бетонной смеси и составляет 1...2 мин на 10 мм толщины слоя уложенного бетона. Отсасывающие маты необходимо регулярно промывать, не реже одного раза в смену. При вакуумировании необязательно применение жест-ких смесей с малой осадкой конуса; можно применять пластичные смеси подвижностью 8...Ю см. Нормо- комплект машин и оборудования для бригады включает виброрейку, вакуум-насос с рукавами, всасывающие маты, заглаживающую машину и вспомогательный ин-струмент и приспособления.

Технологические приемы укладки бетонной смеси назначают в зависимости от типов конструкций и требований к ним, состава применяемой бетонной смеси, конструктивных особенностей опалубки, способов подачи смеси к местам укладки. С учетом данных факторов практикой разработаны эффективные методы укладки бетонной смеси, которые изложены ниже для различного типа наиболее массовых конструкций.

При бетонировании ведется журнал бетонных работ, в котором указываются даты начала и окончания бетонирования, классы бетона, составы бетонной смеси и ее подвижность, объемы выполненных работ и даты распалубливания конструкций.

Для устройства бетонных подготовок под полы применяют бетонную смесь с осадкой конуса 0...2 см. Бетонирование полов и подстилающих слоев осуществляется полосами шириной 3...4 м через одну по маячным доскам (рис. 14.3). В промежуточные полосы бетонную смесь укладывают после затвердения бетона в смежных полосах. Перед бетонированием промежуточных полос снимают маячные доски; по этим граням образуются рабочие швы.

Рис. 14.3. Укладка бетонной смеси в подготовке под полы: а ) разбивка
на карты-полосы; б ) схемы укладки; 1 – карта-полоса; 2 – поперечная доска;

Бетонную смесь выгружают на место бетонирования непосредственно из автобетоновоза (или подают бетононасосами). Слои смеси укладывают на 1...2 см выше проектной высоты, предварительно разравнивают, уплотнение осуществляют, добиваясь опускания бетонной смеси до уровня маяков или ранее забетонированных смежных полос. Виброрейки на одной позиции держат до тех пор, пока она не опустится обоими концами на маячные доски. По схватившемуся бетону при прочности 1,2...1,5 МПа проходят затирочной машиной, поверхность бетона для повышения прочности железнят (в поверхность втирают сухой цемент).

В фундаменты и массивы в зависимости от объема, заглубления, высоты и других особенностей бетонную смесь 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, бадей.

При укладке в малоармированные фундаменты и массивы применяют жесткие бетонные смеси с осадкой конуса 1...3 см, в густоармированные – с осадкой конуса 4...6 см.

В ступенчатые фундаменты с общей высотой до 3 м и площадью нижней ступени до 6 м 2 смесь подают через верхний край опалубки, предусматривая меры против смещения анкерных болтов и закладных деталей. При виброуплотнении внутренние вибраторы погружают в смесь через открытые грани нижней ступени и переставляют их по периметру ступени по направлению к центру фундамента. Аналогично ведут виброуплотнение бетона второй и третьей ступеней, после чего их заглаживают. В пилоны бетонную смесь можно укладывать сразу же после окончания уплотнения в ступенях. Смесь в пилон подают через верх опалубки. Уплотняют ее внутренними вибраторами, опуская их сверху (рис. 14.4).

Рис. 14.4. Схема укладки бетонной смеси в ступенчатые фундаменты:
а ) бетонирование 1 ступени; б ) бетонирование 2 ступени; в ) бетонирование 3 ступени;
1 – опалубка фундамента; 2 – бадья с бетонной смесью; 3 – рабочий настил

с ограждением; 4 – вибратор; 5 – звеньевой хобот

При высоте ступенчатых фундаментов более 3 м и площади нижней ступени более 6 м 2 первые порции бетонной смеси подают в нижнюю ступень по периметру. В последующем смесь поступает через приемный бункер и звеньевые хоботы. Виброуплотнение смеси ведут, как и в предыдущем случае, внутренними вибраторами.

В высокие пилоны бетонную смесь с подвижностью 4...6 см необходимо подавать медленно и даже с некоторыми перерывами (1...1,5 ч), чтобы исключить выдавливание бетона, уложенного в ступени, через их верхние открытые грани.

В массивные фундаменты, воспринимающие динамические нагрузки (например, под прокатное, кузнечно-прессовое оборудование) бетонную смесь укладывают непрерывно. Объем фундаментов достигает 2,5...3,0 тыс. м 3 . Бетонную смесь в них подают с эстакад транспортерами, бетононасосами или комбинированными способами с темпом до 300...350 м 3 за смену. В труднодоступные места массива подают смесь и распределяют ее по площади фундамента с помощью виброжелобов.

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

Крупные фундаменты и массивы бетонируют по способу непрерывного бетонирования или разделяют горизонтальными швами на ярусы, а вертикальными швами на блоки. Массивы расчленяют на блоки бетонирования площадью 50...60 м 2 и высотой 1,2...2,0 м, укладку бетона предпочтительно выполнять в шахматном порядке. Для нормального и качественного уплотнения бетонную смесь укладывают только слоями по 0,3...0,4 м и без перерывов в бетонировании. Допустимы только швы в местах, предусмотренных проектом. Бетонирование блоков в каждом ярусе производится непрерывно, слоями одинаковой толщины и с одним и тем же направлением укладки смеси в каждом слое; при укладке непременно и одновременно осуществляется уплотнение 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: подколонников, фундаментов под оборудование, стен подземных сооружений.

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 бетонировании крупных массивов в целях экономии цемента и снижения стоимости сооружения в бетонную смесь добавляют «изюм» – камни и валуны размером более 150 мм, но не более 1/3 наименьшего размера конструкции и получают так называемый камнебетон. Камень размещают равномерно по площади, но не ближе 300 мм от опалубки. Общее количество камней и валунов не должно превышать 40 % объема бетонируемого блока.

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 10…20 см. Этот буферный слой исключает образование раковин и неплотностей у основания колонны.

В колонны высотой до 5 м со сторонами сечения до 0,8 м, не имеющие перекрещивающихся хомутов, бетонную смесь укладывают сразу на всю высоту до низа примыкающих прогонов, балок. Смесь осторожно загружают сверху и уплотняют внутренними вибраторами. При высоте же колонн свыше 5 м смесь подают через воронки по хоботам. В высокие и густоармированные колонны с перекрещивающимися хомутами смесь укладывают ярусами до 2 м, загружая через окна в опалубке или специальные карманы. Иногда для подачи бетонной смеси опалубку колонн выполняют со съемными щитами, которые устанавливают после бетонирования нижнего яруса (рис. 14.5).

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

Бетонирование балок (прогонов) и плит в ребристых перекрытиях, производят, как правило, 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.

Балки высотой более 80 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…5 см.

Рис. 14.5. Укладка бетонной смеси в колонны: а ) колонны высотой до 5 м;

б ) то же, высотой более 5 м; в ) то же, с густой арматурой; г ) схема опалубки
со съемным щитом; 1 – опалубка; 2 – хомут; 3 – бадья; 4 – вибратор с гибким валом;
5 – приемная воронка; 6 – звеньевой хобот; 7 – навесной вибратор;
8, 9 – карманы; 10 – съемный щит

Плиты перекрытия бетонируют сразу на всю ширину с уплотнением поверхностными вибраторами при их толщине до 0,25 м и внутренними при большей глубине.

Особенность укладки бетонной смеси при возведении стен и перегородок зависит от их толщины и высоты, а также вида используемой опалубки (рис. 14.6).

Рис. 14.6. Укладка бетонной смеси в стены и перегородки:
а ) в стены толщиной 0,5 м и высотой 3 м; б ) в тонкие стены и перегородки с подачей бетонной смеси бадьями; в ) то же, бетононасосом; 1 – ранее забетонированный участок стены; 2 – звеньевой хобот с воронкой; 3 – вибратор с гибким валом; 4 – шланг
бетононасоса; 5 – разделительная опалубка; 6 – опалубка; 7 – наружный щит опалубки; 8 – арматурный каркас; 9 – бадья с бетоном; 10 – направляющий щит;
11 – подмости для рабочих

При возведении стен в разборно-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. Бетонную смесь подают непосредственно в опалубку в нескольких точках по длине участка бадьями, виброжелобами, бетононасосами. При высоте стен более 3 м используют звеньевые хоботы, при этом смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 0,3...0,4 м с обязательным вибрированием.

В тонкие и густоармированные конструкции стен и перегородок укладывают подвижные бетонные смеси (6...10 см). При толщине стены до 0,15 м бетонирование ведут ярусами высотой до 1,5 м. С одной стороны опалубку возводят на всю высоту, а со стороны бетонирования – на высоту яруса. Это позволяет повысить качество и обеспечить удобство работы. Уложив бетонную смесь в первый ярус, наращивают опалубку следующего и т. д. При подаче бетонной смеси бетононасосом опалубка может быть выставлена сразу на всю высоту с обязательным условием, чтобы конец бетоновода был заглублен в укладываемую бетонную смесь (так называемое «напорное бетонирование»).

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, симметрично расположенными относительно середины. Между участками оставляют разделительные полосы шириной 0,8...1,2 м. На каждом участке смесь подают непрерывно. Начинают укладку смеси с участков, прилегающих к опорам. Затем во избежание выпучивания опалубки в вершине арки (свода) смесь укладывают в замковый участок. После этого бетонную смесь подают в рядовые участки равномерно с двух сторон конструкции. В разделительные полосы смесь укладывают через 6...8 сут после того, как произойдет усадка бетона основных участков. Для полос применяют жесткую бетонную смесь с осадкой конуса 1...3 см.

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

Бетонную смесь укладывают в скользящую опалубку слоями по всему периметру, причем высота первого слоя составляет половину высоты опалубки или около 50...60 см. После небольшого перерыва, в течение которого бетон твердеет и набирает начальную прочность, опалубку поднимают на 1...2 см. Убеждаются: правильно ли сформировалась конструкция из уложенного бетона, после чего продолжают укладку бетонной смеси, но теперь толщина укладываемых слоев не должна превышать 20...30 см. Уровень бетонной смеси в опалубке всегда должен поддерживаться на 25...30 см ниже верха опалубки. Интенсивность укладки согласуется со скоростью подъема форм опалубки, при которой освобожденный от опалубки бетон становится твердым на ощупь, а следы от опалубки легко заглаживаются. Перерывы в бетонировании не должны превышать 2...3 ч.

Бетонирование рамных конструкций также осуществляется без перерывов. Своды и арки бетонируют без перерывов одновременно от пят с двух сторон. Усадочные швы между отдельными участками заделывают жесткой смесью через 5...7 сут.

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

Литьевая технология бетонирования возможна при применении бетонов высокой подвижности (марка П5), с использованием добавок – суперпластификаторов (СП). Введение суперпластификаторов в бетонную смесь резко увеличивает ее подвижность, что, в свою очередь, позволяет укладывать ее в опалубку методом литья. При этом смесь полностью заполняет всю опалубку под действием гравитационных сил. Метод позволяет сократить расход цемента и повысить качество бетонируемых конструкций.

При приготовлении литых бетонных смесей следует руководствоваться следующим регламентом введения СП в бетонную смесь:

Для бетонных смесей, укладываемых в опалубку в течение не более 20…30 мин после ее приготовления, вводят СП с водой затворения;

Для бетонных смесей, укладываемых в конструкцию в течение 90…120 мин после ее приготовления, вводят СП непосредственно перед укладкой в опалубку.

Так как бетонные смеси литьевой консистенции, модифицированные суперпластификаторами, отличаются малой вязкостью и склонны к расслоению, а разжижающий эффект от действия СП длится от 30 до 60 мин, в них следует вводить стабилизирующие добавки, а в необходимых случаях и добавки-замедлители.

Технологические схемы транспортирования литой бетонной смеси принимаются в соответствии с условиями производства, а также способами ввода добавок-суперпластификаторов. Отечественный и зарубежный опыт свидетельствует, что для таких перевозок в подавляющем большинстве случаев следует применять автобетоносмесители. При доставке на большие расстояния допускается применять комбинированный способ, когда от бетонного завода до объекта в автосамосвалах транспортируется жесткая смесь. На объекте смесь с одновременным введением расчетного количества воды и СП выгружается в барабан автобетоносмесителя, где приготавливается литая бетонная смесь.

Подачу и распределение литой бетонной смеси в полость опалубки бетонируемой конструкции можно осуществлять следующими способами:

Грузоподъемными механизмами с помощью емкостей (бадей);

Гравитационным методом с помощью транспортных средств, лотков и желобов;

Ленточными конвейерами;

Средствами трубопроводного транспорта.

При подаче и распределении литой бетонной смеси грузоподъемными механизмами или гравитационным методом необходимо увеличить долю песка в смеси заполнителей на 4…5 % при мелких песках и до 10 % при крупных. При распределении бетонной смеси средствами трубопроводного транспорта необходимо тщательно подбирать гранулометрию заполнителей. В бетон с расходом цемента более 270 кг/м 3 в качестве стабилизатора следует вводить микронаполнитель – пылевидную фракцию с размером зерен менее 1 мм в количестве 24…35 % от массы заполнителя, а при меньшем расходе цемента содержание микронаполнителя увеличить до 35…40 %.

Литые бетонные смеси с СП позволяют широко внедрять безвибрационные способы бетонирования монолитных конструкций.

В зависимости от вида бетонируемой конструкции безвибрационная укладка может производиться тремя способами: наливным (гравитационным), методом «кран-бадья» и напорным. В отдельных случаях может применяться комбинированный (наливно-напорный) способ.

Суть наливного способа состоит в том, что литая бетонная смесь, уложенная в конструкцию, под действием гравитационных сил и вследствие своей высокой подвижности растекается в пределах бетонируемой конструкции, полностью заполняет ее объем и уплотняется под действием собственного веса. Данный способ исключает операции по распределению смеси в конструкции и требует лишь кратковременной виброобработки уложенного бетона в углах, стыках и местах, сильно насыщенных арматурой.

При гравитационном способе бетонируемая конструкция заполняется литой бетонной смесью непосредственно из транспортных средств. Этот метод наиболее эффективно применятся при бетонировании конструкций, развитых в плане, при относительно небольшой их толщине (фундаментные плиты, перекрытия и т.п.). В результате применения наливного метода бетонирования трудоемкость снижается на 30…35 %, а энергозатраты – на 10…15 %.

Метод «кран-бадья» применяется при бетонировании практически любых строительных конструкций и не требует специального оборудования. К его недостаткам относится необходимость перегрузок литой бетонной смеси из транспортных средств в бадьи.

При напорном методе бетонирования литая бетонная смесь подается в конструкцию при помощи бетононасосов. Растекание и уплотнение литой бетонной смеси происходит не только за счет гравитационных сил, но и за счет гидродинамического напора, развиваемого бетононасосом. Этот метод наиболее эффективен при бетонировании густоармированных монолитных конструкций, сложных конструктивных форм, он позволяет добиться практически 100%-й механизации бетонных работ. Метод не требует виброобработки уложенного бетона и более чем в 2 раза сокращает продолжительность, а также в 4-5 раз трудоемкость бетонирования конструкций.

Комбинированный (наливно-напорный) способ наиболее эффективно применяется при бетонировании стен. При этом укладка бетонной смеси ведется слоями, высота которых зависит от объема бетонируемой захватки, темпа бетонирования и времени перекрытия слоев.

В настоящее время литые бетоны с СП используются в 80 странах мира. В некоторых из них объем производства таких бетонов занимает около 70 % всего объема бетона и железобетона. Применение литых бетонных смесей для возведения зданий с использованием монолитных конструкций позволяет достигнуть комплексного снижения материальных и трудовых ресурсов, уменьшить почти в 3 раза число рабочих, занятых на бетонных работах, полностью или частично отказаться от применения вибрации для уплотнения бетонных смесей, достигнуть значительной экономии цемента и снизить энергозатраты.

Применение литых бетонных смесей сокращает трудозатраты на 30…90 %. При этом увеличивается оборачиваемость опалубочных форм, повышается производительность бетоноукладочного оборудования, улучшается качество бетона.

Для бетонирования густоармированных колонн сечением 0,6X0,6 м и менее применяют бетонную смесь с осадкой конуса 6-8 см и крупностью заполнителя до 20 мм. При слабом армировании и большем сечении колонн осадку конуса можно снизить до 4-6 см, а крупность увеличить до 40 мм. Если над колоннами расположены балки и прогоны с густой арматурой, которая затрудняет подачу бетонной смеси в них сверху, бетонировать колонны разрешается до установки арматуры балок. Перед бетонированием колонн необходимо расчистить стыки и уложить слой жирного цементного раствора толщиной 3-5 см.
Колонны высотой до 5 м со сторонами сечения до 0,8 м, не имеющие перекрещивающихся хомутов, бетонируют непрерывно на всю высоту. Бетонную смесь осторожно загружают сверху, и уплотняют ее внутренними вибраторами, опускаемыми в опалубку на веревках.
Есля высота колонн большого сечения превышает 5 м и они не имеют перекрещивающихся хомутов, смесь для бетонирования подают через воронки по хоботам, а уплотняют ее навесными или внутренними вибраторами.
Высокие и густоармированные колонны с перекрещивающимися хомутами бетонируют через окна в опалубке и специальные карманы. Виброуплотняют смесь с помощью навесных вибраторов. Колонны независимо от их высоты, сечения и армирования следует бетонировать непрерывно на всю высоту этажа.
Рабочие швы рекомендуется устраивать по верхнему урезу фундамента, т. е. в сечении А-А, у низа прогонов и балок в сечении Б-Б. В колоннах промышленных сооружений рабочие швы располагают по верху фундамента, на уровне верха подкрановых балок или на уровне низа консолей.
В колоннах с безбалочными перекрытиями рабочие швы следует устраивать на уровне верха фундамента и у низа капителей, в покрытиях по линии примыкания к стенам.
Балки и плиты, монолитно связанные с колоннами и стенами, бетонируют не ранее чем через 1-2 ч после окончания бетонирования колонн и стен. Такой перерыв необходим для осадки бетона, уложенного в колонны и стены.
Главные балки, прогоны и плиты перекрытий следует бетонировать одновременно, чтобы число рабочих швов было наименьшим. При высоте балок более 0,8 м их бетонируют отдельно от плит с устройством горизонтального рабочего шва на уровне низа плиты.
В густоармированные балки укладывают подвижную мелкозернистую бетонную смесь. Отдельные балки и прогоны нужно бетонировать непрерывно. Смесь загружают в опалубку из бадей, а уплотняют ее внутренними вибраторами.
Ребристые перекрытия бетонируют в направлении, параллельном главным или второстепенным балкам (прогонам), принимая наименьший фронт бетонирования. Смесь подают в несколько точек по фронту. Наилучшим образом этому условию отвечает подача смеси краном. Подавать бетон нужно навстречу бетонированию. При наличии двойного армирования плит и малом диаметре арматуры во избежание ее деформирования поверху сеток укладывают легкие переносные щиты.
Смесь в плитах уплотняют площадочными вибраторами при толщине плит до 0,25 м и внутренними при большей толщине. Особенно тщательно вибрируют бетон в местах примыканий плит к балкам и колоннам, а также в местах с густым армированием.
Плиты бетонируют по маякам. Поверхность их выравнивают и заглаживают гладилками и правилами. Рабочие швы в плоских плитах устраивают в любом месте, но обязательно параллельно их меньшей стороне. В ребристых же перекрытиях, бетонируемых параллельно второстепенным балкам, а также в отдельных балках рабочие швы устраивают в средней трети пролета этих балок.
При бетонировании в направлении, параллельном главным балкам, рабочий шов устраивают в пределах двух средних четвертей пролета главных балок и в середине плит. Рабочие швы должны быть вертикальными, для этого в плитах устанавливают доски, а в балках - щитки с отверстиями для пропуска арматуры.
Рамы рекомендуется бетонировать непрерывно. Если это сделать нельзя, то допускается устройство шва в сечении. Бетонирование высоких (более 5 м) и густоар миров энных стоек ведут через окна или поярусно с наращиванием опалубки. Уплотняют смесь с помощью внутренних или навесных вибраторов.

Перекрытия (балки и плиты), монолитно связанные с колоннами и стенами, бетонируют не ранее чем через 1-2 ч после бетонирования колонн и стен из-за необходимости первоначальной осадки уложенной в них бетонной смеси.

Балки (прогоны) и плиты ребристых перекрытий бетонируют, как правило, одновременно. Балки, арки и тому подобные конструкции при высоте более 80 см бетонируют отдельно от плит, устраивая рабочие швы на 2-3 см ниже уровня нижней поверхности плиты, а при наличии в плите вутов - на уровне низа вута плиты.

Для образования защитного слоя в балках и прогонах применяют специальные прокладки, изготовленные из цементного раствора, на которые устанавливают арматуру. Бетонщики по мере бетонирования слегка встряхивают арматуру при помощи металлических крючьев, следя при этом за тем, чтобы под арматурой образовался защитный слой бетона необходимой толщины.

В балки и прогоны бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 30-50 см в зависимости от типа применяемого вибратора. Если балки густо армированы, то при бетонировании применяют глубинные вибраторы типа ИВ-17. В прогонах и балках больших размеров бетонную смесь уплотняют вибраторами ИВ-25 или ИВ-59. В местах пересечения арматуры прогонов и балок при невозможности применения вибраторов бетонную смесь уплотняют штыкованием.

В плиты бетонную смесь укладывают по маячным рейкам, которые устанавливают на опалубке рядами через 2-2,5 м и прикрепляют к бобышкам, расположенным на опалубке. Верхнюю плоскость рейки располагают на уровне верха плиты. После снятия: реек и бобышек оставшиеся в плите углубления заполняют бетонной смесью.

Вибраторы для уплотнения бетонной смеси выбирают в зависимости от толщины плит и вида армирования.

Выбор вибраторов в зависимости от толщины плит и вида армирования

Выравнивают и заглаживают поверхность плиты затирочной машиной СО-64, а при малых объемах работ - правилом и гладилками.

Рабочий шов при бетонировании плоских плит можно устраивать в любом месте параллельно меньшей стороне плиты. При бетонировании ребристых перекрытий в направлении, параллельном второстепенным балкам, а также отдельных балок шов устраивают в пределах средней трети пролета балок, а при бетонировании в направлении, параллельном главным балкам, — в пределах двух средних четвертей пролета балок и плит.

У опор рабочие швы устраивать нельзя, так как впоследствии в швах могут появиться трещины. В балках и плитах рабочие швы должны быть вертикальными, поэтому в намеченных местах перерыва бетонирования в плитах ставят рейки по толщине плиты, а в балках - щитки с вырезами для пропуска арматуры.

Температурные швы устраивают, устанавливая спаренные колонны или на консолях колонн. В последнем случае необходимо обеспечить свободное перемещение в шве балок перекрытия по консолям колонн в горизонтальной плоскости. Для этого на консолях колонн перед бетонированием балок укладывают металлические натертые и присыпанные графитом нижние опорные листы, на них - верхние опорные листы, а затем балку бетонируют.

1. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
   • Общие вопросы производства сборного железобетона
   • Приготовление бетонных смесей
   • Производство растворных смесей
   • Транспортирование бетонной смеси
   • Заготовка арматуры
   • Опалубка
   • Подготовка форм, формование бетона и твердение изделий
   • Армирование и формование предварительно напряженных изделий
   • Особенности производства различных видов бетонных и железобетонных изделий
   • Бетонирование различных конструкций

Технология монолитного бетонирования считается оптимальной при возведении фундаментов и несущих конструкций, при выполнении всех норм они выдерживают максимальные нагрузки и имеют долгий срок службы. Главным требованием является заливка бетона без перерывов, послойно, но единым монолитом, однако при большом объеме работ его крайне сложно выполнить. Минимально допустимое отклонение между бетонированием разных слоев составляет 5 часов, по его истечении раствор нижнего начинается схватываться и на месте стыка образуется потенциально слабый участок. Полученные швы называются холодными, единственной возможностью исключения риска деформации сооружений служит их специальное обустройство в нужных местах и правильная обработка.

Образование границ между залитыми в разное время слоями бетона бывает спонтанным или специально организованным. В первом случае прочность сцепления уступает забетонированным монолитным конструкциям и неизбежно ухудшается по ходу затвердевания и усадки. Рабочие швы обустраиваются при необходимости прерывания процесса бетонирования из-за окончания смены, вязки и монтажа каркаса для стен, перекрытий или пола, создания направленной (компенсационной) деформации на определенных участках (чтобы ознакомиться со всеми видами швов, рекомендуем изучить ). Допуски и места расположения холодных бетонных швов регламентированы:

• На плоских плитах и перекрытиях их выполняют параллельно меньшему сечению, в центре пролета или на 2/3 от края.
• В фундаментах – желательно по центу монолита.
• На вертикальных стенах, балках и колоннах допуск разрешен исключительно на горизонтальное расположение, при этом забетонированный шов предусматривают на 20-30 см ниже стыка с перпендикулярными балками или плитами.
• На ребристых перекрытиях – параллельно их второстепенным балкам.

Общий принцип: холодный шов бетонирования располагается в зонах минимального перерезывающегося усилия и не разрешен на участках, подверженным максимальным нагрузкам. Их закладка предусматривается и обозначается в проекте, отклонения от него недопустимы. В частном строительстве швы в обязательном порядке организовываются на участках стыка вертикальных и горизонтальных конструкций. Бетонирование монолитов с небольшим объемом (ленты или плиты фундамента бани, гаража, легкой постройки) рекомендуется провести в один этап.

Технология правильного обустройства стыков

Главное требование – будущие швы располагаются горизонтально или, в крайнем случае, вертикально. Их линия перпендикулярна оси колонн, стен или балок, плоскости полов, плит или перекрытий. Образования диагоналей (угловых холодных швов) при бетонировании избегают по ряду причин: от риска растрескивания всего монолита при незначительных вибрациях до сложностей при создании. Разметку ответственных объектов проводят согласно проекту, в частном строительстве он подбирается с учетом максимально возможного объема приготовленного и залитого раствора. Вне зависимости от типа конструкции: полов, стен или фундамента край делают ровным, допуски для закладываемых заранее швов регламентируют СНиПы.

Процесс обустройства грамотного холодного бетонного стыка проводится в следующей последовательности:

• Выбор месторасположения будущего шва, заливка раствора до нужного уровня, трамбовка и выравнивание, набор прочности до 1,5 МПа. Обычно для этого требуется от 1 до 3 дней.
• Очистка верхнего схватившегося слоя: металлической щеткой, фрезой или пескоструйным способом. Выбор метода зависит от имеющегося оборудования, самое чистое покрытие получается при обработке под давлением. Дешевле всего обходится очистка щеткой, но этот вариант подходит только для свежего бетона (в пределах недели).
• Вымывание строительной пыли водой или с помощью компрессора. Перед следующим этапом шов должен хорошо просохнуть.
• Усиление адгезийных свойств уже застывшей бетонной поверхности. Самый ответственный этап, лучшие результаты наблюдаются при совмещении нескольких методов обработки.
• Заливка 2-3 см слоя бетона поверх шва для обеспечения лучшего контакта.
• Бетонирование следующего участка (распределения раствора в опалубке до нужного уровня), при организации нескольких стыков все этапы повторяются.

Снятия выступившего цементного молочка недостаточно, без усиления адгезии застывшего бетона шов не выдержит нагрузок. Среди используемых способов и материалов выделяют:

• Нанесение глубоких насечек по всей площади соприкосновения с помощью молотка, долота, болгарки или перфоратора. Этот метод выбирается при старых, давно схватившихся и ровных поверхностях. Такая ситуация возникает при возобновлении работ после длительного перерыва, бетонировании стяжки пола, пристраивании новой стены.
• Обработка составами глубокого проникновения: грунтовкой, битумными или полимерными мастиками. Способ дорогой, но действенный.
• Прокладка на стыке мелкоячеистой стальной сетки или иное армирование.
• Размещение двухсторонней оцинкованной шпонки, выбирается при соединении двух массивных цельных участков.
• Прокладка по горизонтали вдоль шва эластичной ПВХ ленты (гидрошкпонки) – рекомендуемая защита стен при бетонировании фундаментов, подземных конструкций, туннелей, гидротехнических сооружений и других объектов, постоянно контактирующих с водой.

Важно понять принцип – если необходимость в организации шва отсутствует, то стоит постараться его избежать. Забетонированные монолитные плиты или стены ленточного фундамента выдерживают более высокие нагрузки на разрыв как во время усадочных процессов, так и по ходу эксплуатации. При работе с большими объемами оптимальной считается техника ступенчатого бетонирования, согласно которой каждый слой заливается еще до схватывания предыдущего, с перерывом в пределах 2-5 часов (в жаркую погоду эти сроки сокращаются).

Многие проблемы решаются путем ввода добавок, замедляющих процесс гидратации, но их применение требует аккуратности.

При появлении незапланированного холодного шва вследствие ошибок при бетонировании проводится расшивка стыка и заделка полученного гидроизоляционными и герметичными материалами. Технология аналогична обустройству компенсаторных каналов на уже бывшей в эксплуатации поверхности: затвердевший бетон обрабатывается алмазными дисками до нужной глубины и тщательно расчищается перед закладкой эластичных шнуров или замазыванием мастиками. Оставлять их в исходном состоянии нельзя.

В любом случае закладка и обработка холодных швов заранее признана более эффективной, чем стягивание стыков забетонированной конструкции со слоями с разным временем схватывания уже в процессе эксплуатации. Большое внимание уделяется гидроизоляции краев, они нуждаются в защите от проникновения влаги. Избытки хорошо впитывают плотные материалы, такие как каучук, неопрен или пористая резина. Замазывать эти участки обычным цементным раствором недопустимо, чем эластичнее будет герметик, тем лучше.