Завантажити книгу з малюнками та таблицями -

10. Дефекти монолітних залізобетонних конструкцій, викликані порушенням технології їх зведення

До основних порушень технології виконання робіт, що призводять до утворення дефектів монолітних залізобетонних конструкцій, можна віднести такі:
- Виготовлення недостатньо жорсткої, сильно деформується при укладанні бетону і недостатньо щільної опалубки;
- Порушення проектних розмірів конструкцій;
- погане ущільнення бетонної суміші при її укладанні в опалубку;
- укладання бетонної суміші, що розшарувалась;
- Застосування занадто жорсткої бетонної суміші при густому армуванні;
- поганий догляд за бетоном у процесі його твердіння;
- застосування бетону міцністю нижче за проектну;
- невідповідність проекту армування конструкцій;
- неякісне зварювання стиків арматури;
- Застосування сильно прокорозованої арматури;
- рання розпалубка конструкції;
- Порушення необхідної послідовності розпалубки склепінних конструкцій.

Виготовлення недостатньо жорсткої опалубки, коли вона отримує значні деформації під час укладання бетонної суміші, призводить до появи великих змін форми залізобетонних елементів. При цьому елементи отримують вигляд конструкцій, що сильно прогнулися, вертикальні поверхні набувають опуклості. Деформація опалубки може призвести до зміщення та деформації арматурних каркасів та сіток та зміни несучої здатності елементів. Слід пам'ятати, що власна вага конструкції у своїй зростає.
Нещільна опалубка сприяє витіканню цементного розчину та появі у зв'язку з цим у бетоні раковин та каверн. Раковини та каверни виникають також через недостатнє ущільнення бетонної суміші при її укладанні в опалубку. Поява раковин і каверн викликає більш менш значне зниження несучої здатності елементів, збільшення проникності конструкцій, сприяє корозії арматури, що знаходиться в зоні раковин і каверн, а також може бути причиною просмикування арматури в бетоні.
Зменшення проектних розмірів перерізу елементів призводить до зниження їхньої несучої здатності, збільшення – до зростання власної ваги конструкцій.
Застосування бетонної суміші, що розшарується, не дозволяє отримати однорідну міцність і щільність бетону по всьому обсягу конструкції і знижує міцність бетону.
Використання занадто жорсткої бетонної суміші при густому армуванні призводить до утворення раковин та каверн навколо арматурних стрижнів, що знижує зчеплення арматури з бетоном та спричиняє небезпеку появи корозії арматури.
Під час догляду за бетоном слід створити такі температурно-вологісні умови, які б забезпечили збереження в бетоні води, необхідної для гідратації цементу. Якщо процес твердіння протікає при відносно постійній температурі та вологості, напруги, що виникають у бетоні внаслідок зміни об'єму і обумовлюються усадкою та температурними деформаціями, будуть незначними. Зазвичай бетон покривають поліетиленовою плівкою чи іншим захисним покриттям. Можливе застосування і плівкоутворювальних матеріалів. Догляд за бетоном здійснюється зазвичай протягом трьох тижнів, а при застосуванні підігріву бетону – після його закінчення.
Поганий догляд за бетоном призводить до пересушування поверхні залізобетонних елементів або всієї їхньої товщини. Пересушений бетон має значно меншу міцність і морозостійкість, ніж нормально затверділий, в ньому виникає багато тріщин.
При бетонуванні в зимових умовах при недостатньому утепленні або тепловій обробці може статися раннє заморожування бетону. Після відтавання такого бетону він не зможе набрати необхідної міцності. Кінцева міцність на стиснення бетону, що зазнав раннього заморожування, може досягати 2-3 МПа і менше.
Мінімальна (критична) міцність бетону, що забезпечує необхідний опір тиску льоду і збереження надалі при позитивних температурах здатності до твердіння без значного погіршення властивостей бетону наведено в табл. 10.1.

Таблиця 10.1. Мінімальна я (критична) міцність бетону, яку бетон повинен придбати до моменту замерзання (доступно лише при завантаженні повної версіїкниги у форматі Word doc)

Якщо з опалубки до бетонування не було прибрано весь лід та сніг, то в бетоні виникають раковини та каверни. Як приклад можна навести будівництво котельні за умов вічної мерзлоти.
Підставою котельні служила монолітна залізобетонна плита, в яку закладалися головки паль, занурених у ґрунт. Між плитою та ґрунтом було передбачено вентильований простір для ізоляції ґрунту від тепла, що проникає через підлогу котельні. З верху паль було зроблено випуски арматури, навколо яких утворився лід, не віддалений перед бетонуванням. Цей лід розтанув у літню пору і плита основи будівлі виявилася опертою тільки на випуски арматури зі паль (рис. 10.1). Арматурні випуски з паль деформувалися під дією ваги всієї будівлі та плита основи отримала великі нерівномірні опади.

Рис. 10.1. Схема станів монолітної плити основи котельні (а - при бетонуванні; б - після того, як розтанув лід, що залишився в опалубці): 1 - монолітна плита; 2 - лід, залишений в опалубці; 3 – арматура палі; 4 - паля (доступно лише при завантаженні повної версії книги у форматі Word doc)

Невідповідність проекту міцності бетону та армування конструкцій, а також неякісне зварювання випусків арматури та перетину стрижнів впливає на міцність, тріщиностійкість, та жорсткість монолітних конструкцій так само, як і аналогічні дефекти у збірних залізобетонних елементах.
Незначна корозія арматури не позначається на зчепленні арматури з бетоном, отже, і роботу всієї конструкції. Якщо арматуру прокорродовано так, що шар корозії при ударах відшаровується від арматури, то зчеплення такої арматури з бетоном погіршується. При цьому поряд зі зниженням несучої здатності елементів через зменшення у зв'язку з корозією перерізу арматури спостерігається збільшення деформативності елементів та зниження тріщиностійкості.
Рання розпалубка конструкцій може призвести до повної непридатності конструкції і навіть її обвалення в процесі розпалубки через те, що бетон не набрав достатньої міцності. Час розпалубки визначається головним чином температурними умовами та видом опалубки. Наприклад, опалубка бічних поверхонь стін, балок може бути знята значно раніше за опалубку нижніх поверхонь згинальних елементів і бічних поверхонь колон. Остання опалубка може бути знята лише тоді, коли буде забезпечена міцність конструкцій від впливу власної ваги та тимчасового навантаження, що діє у період будівельних робіт. Поданим М. М. Лукницьким, зняття опалубки плит прольотом до 2,5 м може бути здійснене не раніше досягнення бетоном міцності 50% від проектної, плит прольотом понад 2,5 м та балок – 70%, великопрогонових конструкцій – 100%.
При розпалубці склепінних конструкцій спочатку повинні бути звільнені кружала біля замку, а потім у п'ят конструкції. Яслі кружляла спочатку звільнити у п'ят, то склепіння обійдеться на кружляла в його замковій частині, а на таку роботу склепіння не розраховане.
В даний час набули великого поширення монолітні залізобетонні конструкції, особливо в багатоповерховому будівництві.
Будівельні організації, як правило, не мають відповідної опалубки та беруть її в оренду. Оренда опалубки коштує дорого, тому будівельники максимально зменшують термін її оборотності. Зазвичай розпалубку роблять через дві доби після укладання бетону. При такому темпі зведення монолітних конструкцій потрібні особливо ретельне опрацювання всіх етапів роботи: транспортування бетонної суміші, укладання бетону в опалубку, збереження вологи в бетоні, прогрівання бетону, утеплення бетону, контроль за температурою підігріву та набором міцності бетону.
Для зменшення негативного впливу перепаду температури бетону слід вибирати мінімально допустиму температуру підігріву бетону під час розпалубки.
Для вертикальних конструкцій (стін) температуру підігріву бетону можна рекомендувати 20°С, а для горизонтальних (перекриттів) – 30°С. В умовах Санкт-Петербурга протягом двох діб середня температура повітря 20 ° С і, тим більше, 30 ° С не буває. Тому підігрівати бетон слід будь-якої пори року. Навіть у квітні та жовтні автору так і не вдалося побачити підігрів бетону на будовах.
У зимовий час бетон перекриттів слід при підігріві утеплювати укладанням поверх поліетиленової плівки шару ефективного утеплювача. І це у багатьох випадках не робиться. Тому плити перекриттів, забетоновані в зимовий час, мають міцність бетону зверху в 3-4 рази меншу, ніж знизу.
При розпалубці всередині ділянки плити перекриття залишають тимчасову опору у вигляді стійки або ділянки опалубки. Також тимчасові опори слід встановлювати до розпалубки по вертикалі по поверхах, що так само часто не дотримується.
Оскільки міцність бетону стін при розпалубці не досягає проектного значення, необхідно робити їх проміжний розрахунок для визначення кількості поверхів, які можуть бути зведені в зимовий час.
Є великий дефіцит інструктивної літератури з монолітного залізобетону, що відбивається з його якості.

На зчеплення опалубки з бетоном впливають адгезія та когезія бетону, його усадка, шорсткість та пористість формуючої поверхні опалубки. Величина зчеплення може досягати кількох кг/см 2 , що ускладнює розпалубні роботи, погіршує якість поверхні залізобетонного виробу і призводить до передчасного зносу опалубних щитів.

Бетон прилипає до дерев'яних та сталевих поверхонь опалубки сильніше, ніж до пластмасових через слабку змочуваність останніх.

Різновиди мастил:

1) водні суспензії порошкоподібних речовин, інертних по відношенню до бетону. При випаровуванні води із суспензії на поверхні опалубки утворюється тонкий прошарок, що перешкоджає зчепленню бетону. частіше застосовують суспензію з: CaSO 4 ×0,5H 2 O 0,6...0,9 вагу. ч., вапняне тісто 0,4...0,6 ваг.ч., ЛСТ 0,8...1,2 ваг.ч., вода 4...6 ваг.ч. Ці мастила стираються бетонною сумішшю, забруднюють бетонні поверхні, тому рідко застосовуються;

2) гідрофобні мастила найбільш поширені на основі мінеральних масел, емульсолу або солей жирних кислот (мила). Після їх нанесення утворюється гідрофобна плівка з низки орієнтованих молекул, що погіршує зчеплення опалубки з бетоном. Їхній недолік: забруднення поверхні бетону, висока вартість та пожежна небезпека;

3) мастила - сповільнювачі схоплювання бетону в тонких пристикових шарах. Меласса, танін та ін. Їх недолік – складність регулювання товщини шару бетону, у якому уповільнюється схоплювання.

4) комбіновані – використовуються властивості формуючих поверхонь опалубки у поєднанні із уповільненням схоплювання бетону у пристикових шарах. Готують їх у вигляді зворотних емульсій, крім гідрофобізаторів та сповільнювачів можуть вводитися пластифікуючі добавки: ЛСТ, милонафт та ін, які знижують поверхневу пористість бетону в шарах пристику. Ці мастила не розшаровуються 7-10 діб, добре утримуються на вертикальних поверхнях і не забруднюють бетон.

Установка опалубки .

Складання опалубних форм з елементів інвентарної опалубки, а також встановлення в робоче положення об'ємно-переставної, ковзної, тунельної та катучої опалубок має проводитися відповідно до технологічних правил на їх складання. Формуючі поверхні опалубки повинні бути пов'язані антиадгезійним мастилом.

При установці конструкцій, що підтримують опалубку, виконуються такі вимоги:

1) стійки повинні встановлюватися на підстави, що мають площу спирання, достатню для захисту забетонованої конструкції від неприпустимих просідань;

2) тяжі, стяжки та інші елементи кріплення не повинні перешкоджати бетонуванню;

3) кріплення тяжів та розчалок до раніше забетонованих залізобетонних конструкцій повинно проводитись з урахуванням міцності бетону до моменту передачі на нього навантажень від цих кріплень;

4) основа під опалубку має бути вивірена до початку її встановлення.

Опалубка та кружала залізобетонних арок та склепінь, а також опалубка залізобетонних балок прольотом понад 4 м повинні встановлюватися з будівельним підйомом. Величина будівельного підйому має бути не менше 5 мм на 1 м прольоту арок і склепінь, а для балкових конструкцій – не менше 3 мм на 1 м прольоту.

Для установки опалубки балок на верхній кінець стійки надягають розсувну струбцину. По стійках на вилкові опори, закріплені верхньому кінці стійки, встановлюють прогони, куди встановлюють щити опалубки. На прогони спирають також розсувні ригелі. Їх можна спирати також безпосередньо на стіни, але в цьому випадку у стінах мають бути зроблені опорні гнізда.

Перед встановленням розбірно-переставної опалубки виставляють маяки, на які червоною фарбою наносять ризики, що фіксують положення робочої площини щитів опалубки та елементів, що підтримують. Елементи опалубки, що підтримують лісів і риштовання слід складувати якомога ближче до робочого місця в штабелях не більше 1...1,2 м за марками так, щоб забезпечити вільний доступ до будь-якого елементу.

Піднімати щити, сутички, стійки та ін. Елементи, а також подавати їх до робочого місця на підмостці потрібно в пакетах підйомними механізмами, а елементи кріплень подавати і зберігати в спеціальних контейнерах.

Збирається опалубка спеціалізованою ланкою, приймається майстром.

Монтаж та демонтаж опалубки доцільно вести великорозмірними панелями та блоками з максимальним використанням засобів механізації. Складання ведеться на монтажних майданчиках з твердим покриттям. Панель і блок встановлюють у вертикально положення за допомогою гвинтових домкратів, встановлених на підкосах. Після монтажу при необхідності встановлюють стяжки, що закріплюються клиновим замком на сутичках.

Опалубку для конструкцій висотою понад 4 м збирають у кілька ярусів за висотою. Панелі верхніх ярусів спирають на нижчі або встановлюють на опорні кронштейни, що встановлюються в бетоні, після демонтажу опалубки нижніх ярусів.

При складанні опалубки криволінійного контуру застосовують спеціальні трубчасті сутички. Після збирання опалубки роблять її рихтування підбивкою клинів послідовно за діаметрально протилежними напрямками.

Контрольні питання

1. Яке основне призначення опалубки за монолітного бетонування? 2. Які види опалубки ви знаєте? 3. З яких матеріалів може бути виготовлена ​​опалубка?

13. Армування залізобетонних конструкцій

Загальні відомості. Сталева арматура для залізобетонних конструкцій – наймасовіший вид високоміцного прокату з тимчасовим опором від 525 до 1900 МПа. За останні 20 років обсяг світового виробництва арматури збільшився приблизно в 3 рази і досяг понад 90 мільйонів тонн на рік, що становить близько 10% всього сталевого прокату, що випускається.

У Росії у 2005 році вироблено 78 млн. м 3 бетону та залізобетону, обсяг застосування сталевої арматури становив близько 4 млн. т, при тих же темпах розвитку будівництва та повному переході у звичайному залізобетоні на арматуру класів А500 та В500 у нашій країні у 2010 році очікується споживання близько 4,7 млн. т арматурної сталі на 93,6 млн. м3 бетону та залізобетону.

Середня витрата арматурної сталі на 1 м3 залізобетону в різних країнах світу знаходиться в межах 40...65 кг, для залізобетонних конструкцій, що виготовляються в СРСР, середня витрата арматурної сталі становила 62,5 кг/м3. Економія за рахунок переходу на сталь А500С замість А400 очікується близько 23%, при цьому підвищується надійність залізобетонних конструкцій завдяки виключенню крихкої руйнації арматури та зварних з'єднань.

При виготовленні збірних та монолітних залізобетонних конструкцій сталевий прокат використовується для виготовлення арматури, заставних деталей для збирання окремих елементів, а також для монтажних та інших пристроїв. Споживання сталі під час виготовлення залізобетонних конструкцій становить близько 40% від обсягу металу, застосовуваного у будівництві. Частка стрижневої арматури становить 79, 7% загального обсягу, зокрема: звичайна арматура – ​​24,7%, підвищеної міцності – 47,8%, високоміцна – 7,2%; частка дротяної арматури – 15,9%, у тому числі звичайний дріт 10,1%, підвищеної міцності – 1,5%, гарячекатаний – 1%, високоміцний – 3,3%, частка прокату для заставних деталей становить 4,4%.

Арматура, що встановлюється за розрахунком для сприйняття напруг у процесі виготовлення, транспортування, монтажу та експлуатації конструкції, називається робочою, а встановлювана з конструктивних та технологічних міркувань – монтажної. Робочу та монтажну арматуру найчастіше поєднують у арматурні вироби – зварені або в'язані сітки та каркаси, які розміщуються в опалубці строго у проектному положенні відповідно до характеру роботи залізобетонної конструкції під навантаженням.

Однією з основних завдань, вирішуваних під час виробництва залізобетонних конструкцій, є зниження витрати сталі, що досягається застосуванням арматури підвищеної міцності. Впроваджуються нові види арматурних сталей для звичайних та заздалегідь напружених залізобетонних конструкцій, які витісняють малоефективні сталі.

Для виготовлення арматури використовуються низьковуглецеві, низько або середньо леговані мартенівські та конверторні сталі різних марок та структур, а, отже, і фізико-механічних властивостей діаметром від 2,5 до 90 мм.

Арматуру залізобетонних конструкцій класифікують за 4 ознаками:

– За технологією виготовлення розрізняють гарячекатану стрижневу сталь, що постачається в прутках або мотках залежно від діаметра, та холоднотягнуту (виготовлену волочінням) дротяну.

– За способом зміцнення стрижнева арматура може бути зміцнена термічно та термомеханічно або у холодному стані.

– За формою поверхні арматура може бути гладка, періодичного профілю (з поздовжніми та поперечними ребрами) або рифлена (з еліптичними вм'ятинами).

– За способом застосування розрізняють арматуру без попередньої напруги та попередньої напруги.

Різновиди арматурної сталі. Для армування залізобетонних конструкцій застосовують: стрижневу сталь, що відповідає вимогам стандартів: стрижнева гарячекатана – ГОСТ 5781, класи цієї арматури позначаються літерою А; стрижневу термомеханічно зміцнену - ГОСТ 10884, класи позначаються Ат; дротяну з низьковуглецевої сталі – ГОСТ 6727, гладка позначається, рифлена – Вр; дріт з вуглецевої сталі для армування переднапружених залізобетонних конструкцій – ГОСТ 7348, гладка позначається, рифлена-Вр, канати по ГОСТ 13840, позначаються літерою До.

При виготовленні залізобетонних конструкцій доцільно для економії металу застосовувати арматурну сталь із найвищими механічними властивостями. Вид арматурної сталі вибирають залежно від типу конструкцій, наявності попередньої напруги, умов виготовлення, монтажу та експлуатації. Всі види вітчизняної ненапружуваної арматури добре зварюються, але випускаються особливо для залізобетонних конструкцій, що попередньо напружуються, і види арматури, що обмежено зварюються або не зварюються.

Стрижнева гарячекатана арматура. В даний час використовується два способи позначення класів стрижневої арматури: А-I, А-II, А-III, А-IV, А-V, А-VI і відповідно А240, А300, А400 і А500, А600, А800, А1000. При першому способі позначення в один клас можуть входити різні арматурні сталі з однаковими властивостями, зі збільшенням класу арматурної сталі підвищуються її міцнісні характеристики (умовна межа пружності, умовна межа плинності, тимчасовий опір) і зменшуються показники деформативності (відносне подовження після розриву, відносно після розриву, відносне звуження після розриву та ін.). При другому способі позначення класів стрижневої арматури числовий індекс позначає мінімальне гарантоване значення умовної межі плинності МПа.

Додаткові індекси, що застосовуються для позначення стрижневої арматури: Ас-II – арматура другого класу, призначена для залізобетонних конструкцій, що експлуатуються в північних регіонах, А-IIIв – арматура третього класу, зміцнена витяжкою, Ат-IVК – арматура термозміцнена четвертого стійкості, до корозійного розтріскування, Ат-IIIС – арматура темпозміцнена III класу, що зварюється.

Стержнева арматура випускається діаметром від 6 до 80 мм. класів А-Iта А-II діаметром до 12 мм та класу А-I II діаметром до 10 мм включно може поставлятися в прутках або мотках, решта арматури поставляється тільки в прутках довжиною від 6 до 12 м, мірної або немірної довжини. Кривизна стрижнів має перевищувати 0,6 % від вимірюваної довжини. Сталь класу А-I виготовляється гладкою, решта – періодичного профілю: арматура класу А-II має два поздовжні ребра та поперечні виступи, що йдуть по тризахідній гвинтовій лінії. При діаметрі арматури 6 мм допускаються виступи по гвинтовій лінії, а при діаметрі 8 мм - по двозахідній. Арматура класу А-III і вище також має два поздовжні ребра та поперечні виступи у вигляді «ялинки». На поверхні профілю, включаючи поверхню ребер та виступів, не повинно бути тріщин, раковин, прокатних полон та заходів. Для того щоб відрізняти сталі класу А-III і вище забарвлюються в різні кольори торцеві поверхні прутків або маркують випуклими сталь мітками, що наносяться при прокатці.

В даний час виготовляється також сталь зі спеціальним гвинтовим профілем - європрофіль (без поздовжніх ребер, а поперечні ребра у вигляді гвинтової лінії суцільної або переривчастої), що забезпечує можливість нагвинчування на стрижні гвинтових сполучних елементів - муфт, гайок. З їх допомогою арматура може стикуватися без зварювання в будь-якому місці і утворювати тимчасові або постійні анкери.

Рис. 46. ​​Стрижнева гарячекатана арматура періодичного профілю:

а – класу А-II, б – класу А-III та вище.

Для виготовлення арматури застосовується вуглецеві (головним чином Ст3кп, Ст3пс, Ст3сп, Ст5пс, Ст5сп), низько і середньолеговані сталі (10ГТ, 18Г2С, 25Г2С, 32Г2Рпс, 35ГС, 80С, 20ХГ2Ц, 2Х2Х2Х2 та легуючих елементів регулюються властивості сталі. Зварюваність арматурних сталей всіх марок (крім 80С) забезпечується хімічним складом та технологією. Величина вуглецевого еквівалента:

Секв = З + Mn/6 + Si /10

для зварювальної сталі з низьколегованої сталі А-III (А400) має бути не більше 0,62.

Стрижнева термомеханічно зміцнена арматура також підрозділяється на класи за механічними властивостями та експлуатаційними характеристиками: Ат-IIIС (Ат400С та Ат500С), Ат-IV(Ат600), Ат-IVС (Ат600С), Ат-IVК(Ат600К), Ат0 ), Ат-VК (Ат800К), Ат-VI (Ат1000), Ат-VIК (Ат1000К), Ат-VII (Ат1200). Сталь виготовляється періодичного профілю, який може бути як у гарячекатаної стрижневої класу А-Ш, або як показано на рис. 46 з поздовжніми або без та поперечними серповидними ребрами, на замовлення може виготовлятися гладка арматура.

Арматурна сталь діаметром 10 і більше мм поставляється у вигляді прутків мірної довжини, сталь, що зварюється, допускається поставляти в прутках немірної довжини. Сталь діаметром 6 і 8 мм поставляється в мотках, допускається постачання в мотках сталі Ат400С, Ат500С, Ат600С діаметром 10 мм.

Для зварювальної арматурної сталі Ат400С вуглецевий еквівалент:

Секв = З + Mn/8 + Si /7

має бути не менше 0,32, сталі Ат500С – не менше 0,40, для сталі Ат600С – не менше 0,44.

Для арматурної сталі класів Ат800, Ат1000, Ат1200 релаксація напруг не повинна перевищувати 4% за 1000 годин витримки при вихідному зусиллі, що становить 70% максимального зусилля, що відповідає тимчасовому опору.

Рис. 47. Сталь стрижнева термомеханічно зміцнена періодичного профілю

а) – серповидний профіль з поздовжніми ребрами; б) – серповидний профіль без поздовжніх ребер.

Арматурна сталь класів Ат800, Ат1000, Ат1200 повинна витримувати без руйнування 2 млн циклів напруги, що становить 70% від тимчасового опору. Інтервал напруги для гладкої сталі має становити 245 МПа, для сталі періодичного профілю – 195 МПа.

Для арматурної сталі класів Ат800, Ат1000, Ат1200 умовна межа пружності має бути не менше 80% від умовної межі плинності.

Арматурний дріт виготовляється холодним волочінням діаметром 3–8 мм або із низьковуглецевої сталі (Ст3кп або Ст5пс) – класу В-1, Вр-1 (Вр400, Вр600), випускається також дріт класу Врп-1 із серповидним профілем, або з вуглецевої сталі марок 65. 85 класу В-П, Вр-П (В1200, Вр 1200, В1300, Вр 1300, В1400, Вр 1400, В1500, Вр 1500). Числові індекси класу арматурного дроту при останньому позначенні відповідають гарантованого значення умовної межі плинності дроту в МПа з довірчою ймовірністю 0,95.

Приклад умовного позначеннядроту: 5Вр1400 – діаметр дроту 5 мм, поверхня його рифлена, умовна межа плинності щонайменше 1400 МПа.

В даний час вітчизняна метизна промисловість освоїла випуск стабілізованого гладкого високоміцного дроту діаметром 5 мм з підвищеною релаксаційною здатністю та низьковуглецевий дріт діаметром 4...6 мм класу Вр600. високоміцний дріт виготовляється з нормованим значенням прямолінійності та виправленню не підлягає. Дріт вважається прямолінійним, якщо при вільному укладання відрізка завдовжки не менше 1,3 м на площині утворюється сегмент з основою 1 м і висотою не більше 9 см.

Табл. 3. Нормативні вимоги до механічних властивостей високоміцного дроту та арматурних канатів

Примітки: 1 - 5 1 і 2,5 1 відноситься до стабілізованого дроту діаметром 5 мм,

2 – – величина релаксації напруги наведена через 1000 годин витримки при напрузі = 0,7 % від величини початкової напруги.

Арматурні канати виготовляють із високоміцного холоднотянутого дроту. Для кращого використання міцності властивостей дроту в канаті крок звивки приймають максимальним, що забезпечує нерозкручування каната - зазвичай в межах 10-16 діаметрів каната. Виготовляють канати К7 (з 7 зволікань одного діаметра: 3,4,5 або 6 мм) і К19 (10 дротів діаметром 6мм і 9 дротів діаметром 3мм), крім цього можуть бути звиті кілька канатів: К2×7 – свити 2 семидротяні канати, К3×7, К3×19.

Нормативні вимоги до механічних властивостей високоміцного дроту та арматурних канатів наведено у табл.

Як ненапружувана робоча арматура застосовується стрижнева гарячекатана класів А-III, Ат-III, Ат-IVС і дріт Вр-I. Можливе застосування арматури А-II, якщо властиві міцності арматури більш високих класів використовуються не повністю через надмірні деформації або розкриття тріщин.

Для монтажних петель збірних елементів повинна застосовуватися гарячекатана сталь класу Ас-ІІ марки 10ГТ та А-I марокВСт3сп2, ВСт3пс2. Якщо монтаж залізобетонних конструкцій відбувається при температурі нижче мінус 40 0 ​​С, то не допускається застосування напівспокійної сталі через її підвищену холодноламкість. Для закладних деталей та сполучних накладок застосовується прокатна вуглецева сталь.

Для напруженої арматури конструкцій довжиною до 12 м рекомендується застосовувати стрижневу сталь класів А-IV, А-V, А-VI, зміцнену витяжкою А-IIIв, та термомеханічно зміцнену класів Ат-IIIС, Ат-IVС, Ат-IVК, Ат-V , Ат-VI, Ат-VII. Для елементів та залізобетонних конструкцій довжиною понад 12 м доцільно застосовувати високоміцний дріт та арматурні канати. Допускається для довгомірних конструкцій застосування стрижневої арматури, що зварюється, стикується зварюванням, класів А-Vта А-VI. Незварювальну арматуру (А-IV марки 80С, а також класів Ат-IVК, Ат-V, Ат-VI, Ат-VII) можна застосовувати лише мірної довжини без зварних стиків. Стрижнева арматура з гвинтовим профілем стикується нагвинчуванням сполучних різьбових муфт, за допомогою яких влаштовуються також тимчасові та постійні анкери.

У залізобетонних конструкціях, призначених для експлуатації при низьких негативних температурах не допускається застосування арматурних сталей, схильних до холодноламкості: при температурі експлуатації нижче мінус 30 0 С не можна застосовувати сталь класу А-II марки ВСт5пс2 і класу А-IV марки 80С, а при температурі нижче мінус 40 0 З додатково забороняється застосування сталі А-ІІІ марки 35ГС.

Для виготовлення зварних сіток і каркасів застосовують холоднотягнутий дріт класу Вр-I діаметром 3-5 мм і гарячекатану сталь класів А-І, А-ІІ, А-ІІІ, А-ІV діаметром від 6 до 40 мм.

Застосовувана арматурна сталь повинна відповідати таким вимогам:

– мати гарантовані механічні властивості як при короткочасній, так і при тривалій дії навантажень, зберігати міцнісні властивості та пластичність при дії динамічних, вібраційних, знакозмінних навантажень,

- Забезпечувати постійні геометричні розміри перерізу, профілю по довжині,

- добре зварюватися всіма видами зварювання,

- мати хороше зчеплення з бетоном - мати чисту поверхню, при транспортуванні, складуванні, зберіганні повинні бути вжиті заходи для запобігання сталі від забруднення та зволоження. При необхідності поверхня сталевої арматури повинна очищатися механічними способами,

- високоміцний сталевий дріт і канати повинні поставлятися в мотках великого діаметру, так щоб арматура, що розмотується, була прямолінійною, механічне виправленняцієї сталі не допускається,

- Арматурна сталь повинна бути корозійностійкою і повинна бути добре захищена від зовнішніх агресивних впливів необхідним по товщині шаром щільного бетону. Корозійна стійкість сталі збільшується із зменшенням вмісту в ній вуглецю та введенням легуючих добавок. Термомеханічна зміцнена сталь схильна до корозійного розтріскування, тому її не можна застосовувати в конструкціях, що експлуатуються в агресивних умовах.

Заготівля ненапруженої арматури .

Якість арматури в монолітних залізобетонних конструкціях та її розташування визначаються необхідними міцнісними та деформативними властивостями. Залізобетонні конструкції армують окремими прямими або гнутими стрижнями, сітками, плоскими або просторовими каркасами, а також введенням в бетонну суміш дисперсної фібри. Арматура повинна розташовуватися точно в проектному положенні в масі бетону або поза контуром бетону з подальшим покриттям цементно-піщаним розчином. З'єднання сталевої арматури в основному здійснюються за допомогою електрозварювання або скруткою в'язальним дротом.

Склад арматурних робіт включає виготовлення, укрупнювальне складання, встановлення в опалубку та фіксацію арматури. Основний обсяг арматури виготовляється централізовано на спеціалізованих підприємствах, виготовлення арматури в умовах будівельного майданчикадоцільно організувати на пересувних арматурних станціях. Виготовлення арматури включає операції: транспортування, приймання та складування арматурної сталі, правка, чищення та різання арматури, що надходить у мотках (крім високоміцного дроту та канатів, які виправленні не піддаються), стикування, різання та згинання стрижнів, зварювання сіток та каркасів, – згинання сіток та каркасів, складання просторових каркасів та транспортування їх до опалубки.

Стикові з'єднання здійснюють опресовуванням муфт у холодному стані (а високоміцних сталей – при температурі 900…1200 0 С) або зварюванням: контактним стиковим, дуговим напівавтоматичним під шаром флюсу, дуговим електродним або багатоелектродним зварюванням в інвентарних формах. При діаметрі стрижнів більше 25 мм вони скріплюються дуговим зварюванням.

Просторові каркаси виготовляють на кондукторах для вертикального збирання та зварювання. Формування просторових каркасів із гнутих сіток вимагає менших витрат праці, металу та електроенергії, забезпечує високу надійність та точність виготовлення.

Встановлюють арматуру після перевірки опалубки, монтаж ведуть спеціалізовані ланки. Для влаштування захисного шару бетону встановлюють прокладки з бетону пластмаси, металу.

При армуванні збірно-монолітних залізобетонних конструкцій для надійного з'єднання арматура збірної та монолітної частин зв'язується через випуски.

Застосування дисперсного армування при отриманні фібробетону дозволяє підвищувати міцність, тріщиностійкість, ударну в'язкість, морозостійкість, зносостійкість, водонепроникність.

a. Заповнення опалубки бетонною сумішшю

Для бетонування споруд у ковзній опалубці застосовуються бетонні суміші на портландцементах марки не менше 400 з початком схоплювання не раніше 3 год і кінцем схоплювання не пізніше 6 год. Виходячи з даних випробувань цементу слід визначати швидкість бетонування та підйому ковзної опалубки.

Осада конуса бетонної суміші, що застосовується, повинна бути: при ущільненні вібратором 6-8 і ручному ущільненні 8-10 см, а В/Ц - не більше 0,5. Розмір зерен великого заповнювача повинен бути не більше /6 найменшого розміру поперечного перерізу бетонованої конструкції, а для густоармованих конструкцій - не більше 20 мм.

Товщина стін і балок, що зводяться в ковзній опалубці, як правило, не повинна бути менше 150 мм (вага бетону повинна бути більшою за сили тертя), а об'єм бетону на 1 пог. м їх висоти не повинен перевищувати 60 ж3.

Спочатку опалубка заповнюється бетонною сумішшю двома або трьома шарами на висоту, рівну половині опалубки, протягом не більше 3; б ч. Укладання другого і третього шарів проводиться тільки після закінчення укладання попереднього шару по всьому периметру опалубки. Подальше заповнення опалубки відновлюється тільки після початку її підйому і закінчується пізніше як за 6 год.

До заповнення опалубки бетонною сумішшю на повну висоту її підйом здійснюється зі швидкістю 60-70 мм/год.

b. Процес ущільнення суміші

Після первинного заповнення опалубки на всю висоту при подальшому її підйомі бетонна суміш укладається безперервно шарами товщиною до 200 мм у тонких стінах (до 200 мм) і не більше 250 мм в інших конструкціях. Укладання нового шару проводиться тільки після закінчення укладання попереднього шару до початку схоплювання.

У процесі бетонування верхній рівень суміші, що укладається, повинен бути нижче верху щитів опалубки більш ніж на 50 мм.

Ущільнюється бетонна суміш стрижневими вібраторами з гнучким валом або вручну – шуровками. Діаметр наконечника вібратора повинен бути 35 мм при товщині стіни до 200 мм та 50 мм при більшій товщині.

У процесі ущільнення суміші рекомендується піднімати і опускати вібратор на 50-100 мм в межах шару, що укладається, при цьому наконечник вібратора не повинен упиратися в опалубку або арматуру, а також не повинен доходити до раніше покладеного шару бетону, що схоплюється.

Темп укладання бетонної суміші і підйому опалубки повинен унеможливлювати зчеплення покладеного бетону з опалубкою і забезпечувати міцність бетону, що виходить з опалубки, достатню для збереження форми споруди і в той же час дозволяє легко затирати теркою сліди опалубки на його поверхні.

с. Перерви в бетонування

Інтервали між підйомами опалубки не повинні перевищувати 8 хв при використанні вібраторів та 10 хв при ручному ущільненні бетонної суміші. Швидкість підйому опалубки при температурі зовнішнього повітря +15, +20 ° С та використанні портландцементу М 500 досягає 150-200 мм на годину.

У процесі бетонування стін у ковзній опалубці можуть бути «зриви» бетону: опалубка захоплює за собою частину неокріпленого бетону стіни, в результаті утворюються раковини, оголюється арматура. Основні причини «зривів» такі: - забруднення опалубки; недотримання конусності опалубки; великі перерви під час бетонування.

У випадках вимушеної перерви в бетонуванні слід вжити заходів проти зчеплення покладеного бетону з опалубкою; опалубка повільно піднімається до утворення видимого зазору між опалубкою та бетоном або періодично піднімається та опускається в межах одного кроку домкрата («крок на місці»). При відновленні бетонування необхідно очистити опалубку, видалити цементну плівку з поверхні бетону та промити їх водою.

У процесі бетонування сліди руху опалубки та дрібні раковини на зовнішньої поверхнібетонованих будівель і всередині силосів, бункерів та приміщень негайно після виходу бетону з опалубки затираються цементним розчином складу 1:2.

d. Подача суміші

До нижніх кромок опалубки кріплять рогожі або брезент для захисту свіжого бетону від пересихання (переохолодження) і в літній час за допомогою кільцевого трубопроводу регулярно поливають його водою.

Віконні та дверні блоки в будинках та спорудах встановлюють на місце в процесі руху опалубки, для чого їх попередньо готують (антисептують, обшивають толем) відповідно до вимог проекту. Для зменшення до 10 мм зазорів між стінами опалубки та коробкою блоку до коробки пришивають рейки, які згодом віддаляються. Арматура навколо блоку встановлюється відповідно до проекту.

Укладання бетону біля встановлених блоків провадиться одночасно з двох сторін. Після того як опалубка підніметься вище за встановлені блоки, тимчасові рейки видаляють.

Для подачі на опалубку бетонної суміші, арматури, домкратних стрижнів та інших вантажів використовуються баштові крани, шахтні підйомники, самопідйомні крани.

Для подачі суміші використовуються також бетононасоси та пневмо-нагнітачі. По закінченні зведення споруди ковзна опалубка і всі укріплені на ній конструкції та обладнання демонтуються в порядку, при якому після видалення окремих частин забезпечується стійкість і збереження елементів, що залишаються.

Канали, у бетоні, утворені під час руху захисних трубок, після вилучення домкратних стрижнів повинні бути ретельно замуровані.

e. Збірні перекриття

При зведенні споруд у зимових умовах бетон обігрівається в спеціально споруджуваних тепляках над робочою підлогою та на зовнішніх підмостях за допомогою парових або електричних калориферів або інфрачервоного випромінювання.

Плити багатоповерхових перекриттів, сходові марші та майданчики бетонують із застосуванням додаткової інвентарної опалубки або монтують із збірних елементів. В останньому випадку в процесі будівництва або споруди виключається необхідність у переробках і додаткових пристроях у ковзній опалубці.

Збірні перекриття можуть монтувати баштовим краном після того, як стіни зведені колодязем на всю висоту будівлі. При цьому плити спираються на спеціальні інвентарні, знімні кронштейни, закріплені на стінах трохи нижче за ряд невеликих прорізів у стіні. Через прорізи пропускаються арматурні стрижні, що стикуються з випусками з плит перекриття. Стикування зовнішніх стін із плитами перекриття здійснюється за допомогою штрабів у стінах. Така технологія забезпечує безперервність бетонування, швидке та якісне зведення стін.

Монолітні перекриття можуть бетонуватися після зведення стін будівлі «колодцем». Щити інвентарної опалубки та підтримуючі пристрої (металеві телескопічні стійки та розсувні ригелі) переносяться з поверху на поверх баштовим краном або вручну.

Монолітні перекриття можуть також бетонуватися із застосуванням підвісної опалубки, що опускається, змонтованої на спеціальній платформі. Цей спосіб особливо ефективний, якщо для подачі бетонної суміші застосовуються бетононасоси або пневмонагнітачі.

f. Бетонування перекриттів

Бетонування перекриттів з відставанням від бетонування стін на 1-2 поверхи процес зведення будівель ускладнюється необхідністю частих зупинок під час підйому ковзної опалубки.

Метод суміщено циклічного бетонування стін та перекриттів полягає в тому, що бетонування стін у ковзній опалубці припиняється щоразу на позначці чергового перекриття. Порожня опалубка стін виводиться вище цієї позначки так, що між низом ковзної опалубки і відміткою низу перекриття залишається зазор, що дорівнює товщині майбутнього перекриття. При цьому щити опалубки зовнішніх стін, а також опалубки, що формують внутрішню поверхню ліфтових шахт та інших осередків, що не мають перекриттів, робляться більше за висотою, ніж щити решти всієї опалубки. Бетонування перекриттів проводиться щитової або секційної опалубки при знятих щитах робочої підлоги після зупинки та вивіряння опалення, що ковзає.

Зведення будівель та споруд висотою 40-50 м у монолітному залізобетоні методом ковзної опалубки за основними техніко-економічними показниками знаходиться на рівні будівництва із збірних залізобетонних конструкцій, а будівництво висотних цивільних будівель має ряд переваг: скорочення тривалості будівництва; зниження трудомісткості та кошторисної вартості будівництва, у тому числі за рахунок зменшення питомих капітальних вкладень у основу будівельної індустрії; підвищення надійності, довговічності та жорсткості конструкцій за рахунок монолітності та відсутності стиків, що особливо цінно при будівництві в сейсмічних районах, на гірничих виробках та просадних ґрунтах.

g. Зведення висотних споруд

За останні роки в нашій країні розроблено та впроваджено новий спосіб зведення висотних споруд з монолітного залізобетону в ковзній опалубці безстрижневої системи, що складається з гідравлічних або пневматичних опорно-підйомних пристроїв, що забезпечують надійне спирання шляхом обтиснення зведеної частини стін спеціальними захватами та створення опорних сил тертя.

На основі пропозицій Донецького ПромбудНДІпроекту створено дослідно-виробничий зразок рухомої опалубки, що складається з двох (нижньої та верхньої) опорно-підйомних секцій крокуючої дії з опорою на стіни споруджуваної споруди, електромеханічних черв'ячно-гвинтових підйомників, форм ковзної опалубки та форм ковзної опалубки. За допомогою цієї опалубки було зведено баштові опори транспортних галерей складу доменної руди на будівництві Запорізького залізничного комбінату.

Баштові опори, що зводяться, мають зовнішній діаметр 6 м і висоту 14 м, товщина стін становить 300 мм. Будівництво однієї вежі здійснювала бригада із п'яти осіб. Середня швидкість бетонування досягла 0,3 м/год при величині машинної швидкості підйому опалубки в процесі укладання та ущільнення бетонної суміші 0,6. м/год. При цьому нижня секція підйомного пристрою спиралася на бетон 10-12-годинної міцності. Крок підйомних секцій 2 м дозволяв вести безперервне бетонування протягом 6-6,5 год.

h. Підйомно-переставна опалубка

Підйомно-переставна опалубка застосовується при будівництві змінного поперечного перерізу по висоті, у тому числі димових труб, гіперболічних градирень, телевізійних веж та інших високих об'єктів. Основним елементом цієї опалубки є шахтний витяг з робочим майданчиком, до якого кріпиться комплект переставної зовнішньої та внутрішньої опалубки.

Конструкція витягу дозволяє періодично нарощувати його зверху або підрощувати знизу. Після кожного циклу установки опалубних щитів, арматури та укладання бетонної суміші проводиться черговий підйом робочого майданчика та перестановка опалубки.

Опалубка димових труб висотою до 320 м. складається із зовнішніх і внутрішніх панелей, що несуть кілець, що обрамляє (опорної) рами, механізмів радіального переміщення, робочого майданчика, підвісних лісів, а також стоянкового шахтного підйомника з підйомною головкою, що збирається з 2,5-метрових. трубчастих секцій та обладнаного вантажною кліткою та вантажопасажирським ліфтом.

Підйомна головка, що встановлюється на витягі вантажопідйомністю 25 і 50 т, при перестановці опалубки на наступний ярус піднімається зі швидкістю до 3 мм/сек. Робочий крок підйому опалубки дорівнює 2,5 м-коду.

i. Бетонування ствола труби

Опалубка складається з двох оболонок – зовнішньої та внутрішньої, які збираються з панелей, виконаних з листової сталі товщиною 2 мм, скріплених між собою болтами.

Зовнішня опалубка димових труб складається з прямокутних та трапецеїдальних щитів заввишки 2,5 м. Комбінація з цих щитів дозволить отримати конусоподібну поверхню труби.

Підвішується зовнішня опалубка до кільця, що несе, яке при зменшенні периметра труби замінюють новим меншого діаметра.

Для зручності укладання бетону внутрішня опалубка збирається із щитів розміром 1250×550 мм.

Бетонування ствола труби: схема організації робіт; розгортка зовнішньої підйомно-переставної опалубки конічної димової труби; прямокутні панелі; трапецієвидні панелі; в – панель внутрішньої оболонки опалубки; критий навіс; захисне перекриття; шахтний витяг; футерувальний майданчик; обойма; робочий майданчик; роздатковий бункер; ківш вантажної кліті; підйомна головка; вантажопасажирський ліфт; тельфер; вантажна кліть; кран-балка; смугова накладка; вуха зі смугової сталі; сталеві смуги; сталевий лист завтовшки 2 мм.

Для надання жорсткості панелям до верхніх і нижніх країв приварюються накладки, за допомогою яких збирають панелі по висоті. З зовнішнього боку щитів приварюються вуха, в які закладаються арматурні стрижні 10-14 мм, що утворюють ряд пружних горизонтальних кілець.

j. Зведення оболонок градирень

Щити встановлюються у два (іноді три) яруси. Опалубка другого ярусу встановлюється після укладання бетону в опалубку першого ярусу. Через 8-12 год після укладання бетону у другому ярусі зовнішня опалубка знімається та встановлюється у наступне за висотою положення. Після встановлення арматури третього ярусу нижній ярус внутрішньої опалубки знімається та переставляється вище. Далі відбувається повторення циклу. Встановлюється арматура окремими стрижнями вручну.

Подається бетонна суміш ковшем вантажної кліті в приймальний бункер, розташований на робочому майданчику, потім у рухомий бункер бетоноукладача і звідти - по хоботу в опалубку. Ущільнюють бетонну суміш глибинними вібраторами із гнучким валом.

Швидкість бетонування стволів димових труб при температурі зовнішнього повітря 15-20 ° С досягає 1-1,5 м / добу.

Зведення оболонок градирень здійснюється за допомогою агрегату, що являє собою решітчасту (нарощувану) вежу, на поворотній головці якої змонтовані стріли, що обертаються, до яких кріпляться щити підйомно-переставної опалубки, а також робочі люльки.

Подається бетонна суміш на верхній майданчик люльки у вібробадьї тельфером, що рухається по стрілі. Бетонування здійснюється ярусами за аналогією з бетонуванням димових труб.

2. Способи бетонування конструкцій

a. Бетонування у ковзкій опалубці

Спеціальні засоби бетонування конструкцій. Бетонування в ковзній опалубці застосовується при спорудженні стін димових труб, робочих веж елеваторів та силосів, надшахтних копро, водонапірних веж, а також каркасів багатоповерхових будівель. Конструктивні елементи будівель і споруд, що зводяться в опалубці, що ковзає, повинні бути вертикальними, що диктується основною особливістю ковзної опалубки.

Метод бетонування монолітних залізобетонних будівель та споруд у ковзкій опалубці є високоорганізованим та комплексно-механізованим, потоково-швидкісним процесом будівництва. Пристрій опалубки, армування, укладання та ущільнення бетонної суміші, розпалубка бетону виконуються суміщення та безперервно в процесі підйому опалубки (СНіП Н1-В.1-70).

Ковзаюча опалубка включає: щити опалубки, домкратні рами, робоча підлога з козирком по зовнішньому контуру опалубки, підвісні риштовання, обладнання для підйому опалубки.

Опалубні щити виконують інвентарними висотою 1100-1200 мм. сталевого листатовщиною не менше ніж 1,5 мм; струганих дерев'яних дощок завтовшки не менше 22 мм; водостійкої фанери завтовшки 8 мм; баке-лізованої фанери завтовшки 7 мм або склопластику завтовшки 3 мм. У ряді випадків виготовляють дерево-металеві щити, у яких каркас виконується із сталевих прокатних профілів, а обшивка – із струганих дощок або фанери. Мереживо для кріплення щитів опалубки, як правило, виготовляються із сталевих прокатних профілів.

b. Зведення нетипових споруд

Металеві щити опалубки застосовуються при зведенні низки однотипних споруд (силосів, димових труб, резервуарів), коли бічні стінки сприймають великий тиск свіжоукладеної бетонної суміші і, крім того, забезпечується багаторазова оборотність щитів опалубки.

Дерев'яні і дерево-металеві щити мають меншу жорсткість і оборотність, але в той же час меншу вартість порівняно з металевими. Їх застосовують при спорудженні житлових та цивільних будівель, де товщина стін не перевищує 200 мм, а також в умовах сухого та жаркого клімату для захисту бетону від перегріву.

Перспективними є щити опалубки із водостійкої фанери та склопластику. Вони міцні і легші за щити з інших матеріалів, але поки що дорожчі за них.

Для будівництва нетипових споруд використовується неінвентарна дерев'яна опалубка. За конструкцією інвентарні щити ковзної опалубки застосовують двох типів: крупноблочні та дрібноблокові.

У великоблочних щитах металеві кружачки жорстко скріплені з обшивкою. Ці щити міцні, довговічні та відносно прості при складанні.

У дрібноблочних щитах жорстко з'єднані між собою тільки металеві кружачки, що утворюють каркас стінок, а щити опалубки навішуються на кружалі без скріплення між собою.

3. Бетонування основ та підлог

a. Бетонні підготовки

Бетонні підлоги та підстави (підготовки) набули широкого поширення у промислових та цивільних будівлях.

Бетонні підготовки влаштовують переважно в одноповерхових промислових цехах під цементні та асфальтні підлоги, підлоги з чавунних плит, торцевої дерев'яної шашки та інші види підлог завтовшки 100-300 мм за підготовленим та вирівняним грунтом. Для бетонних основ зазвичай застосовуються жорсткі бетонні суміші марок 100, 200 та 300.

Бетонні та цементно-піщані покриття підлог виконуються товщиною до 40 мм з бетону або розчину з підготовки. У багатоповерхових будинках основою зазвичай служать залізобетонні перекриття.

До складу робіт з влаштування одношарових бетонних підлог в одноповерхових будинках входять: підготовка ґрунтових основ; встановлення маякових дощок; прийом, розрівнювання бетонної суміші; затирання поверхні чи залізнення.

До початку пристрою бетонної підготовки повинні бути закінчені всі підземні роботи з влаштування фундаментів, каналів, тунелів тощо, виконано зворотне засипання пазух котлованів, планування та ущільнення ґрунту.

Підготовка ґрунтової основи. При щільних ґрунтах бетонну суміш укладають безпосередньо на спланований ґрунт. Насипні та з порушеною структурою ґрунти в основах повинні бути ущільнені механізованим способом. У недоступних для ущільнюючих механізмів місцях товщина шару ґрунту, що ущільнюється ручними трамбовками, не повинна перевищувати 0,1 м.

b. Прийоми бетонування підлоги

Грунти, схильні до значної осадки, замінюються або зміцнюються. У разі бетонна підготовка армується сіткою.

У поверхню основи слабких ґрунтів перед укладанням на нього бетонної підготовки втрамбується або котується котками шар щебеню або гравію завтовшки 60-150 мм. Перед влаштуванням підлог на насичених водою глинистих, суглинистих і пилуватих ґрунтах необхідно знизити рівень ґрунтових вод і просушити основу до відновлення проектної несучої здатності. На пучинистих ґрунтах пристрій підлог має виконуватися з дотриманням вказівок проекту.

Планувати та ущільнювати ґрунт із домішкою мерзлого ґрунту, а також зі снігом та льодом забороняється. Не допускається також влаштування бетонних підлог на мерзлих ґрунтах.

Прийоми бетонування підлог та основ. Перед бетонуванням по нівеліру встановлюють маячні дошки з таким розрахунком, щоб їхня верхня грань знаходилася на рівні поверхні бетонної підготовки (рис. 14,а). Відстань між дошками залежить від довжини віброрейки і зазвичай дорівнює 3-4 м. Зміцнюють маячні дошки за допомогою дерев'яних колів, вбитих у землю. Бетонують підлогу та підстави смугами через одну, починаючи з найбільш віддалених від проїзду місць.

с. Бетонування підготовок

Проміжні смуги бетонують після затвердіння бетону суміжних смуг. Перед бетонуванням проміжних смуг маячні дошки знімають. Довжина смуг приймається якомога більшою. Шар бетонної суміші у підготовці до його розрівнювання та ущільнення повинен перевищувати на 2-3 см рівень маякових дощок.

Ущільнюється бетонна суміш віброрейкою, що є металевою балкою (швеллер, двотавр), на якій зміцнюється один або два електродвигуни від поверхневого вібратора.

При бетонуванні підготовок та покриттів підлоги кожна провібрована ділянка повинна перекриватися віброрейкою відповідно на 150 мм та на половину її ширини.

Прийоми бетонування підлог та основ: схема бетонування основи під підлогу; ручний інструментдля загладжування поверхонь бетону; покладена основа; підготовка під основу; коли; бортова опалубка; скребок із гумовою стрічкою для видалення цементного молока; прасування; напівтерок; прасувальна дошка; гумова стрічка.

Залежно від умов виконання робіт укладання бетонної суміші бетоноукладальниками в основі проводиться двома способами: «від себе», коли агрегат переміщається позаду фронту бетонування, і бетон у зоні дії агрегату встигає набрати необхідну для його пересування міцність, і «на себе», коли механізм переміщається попереду фронту бетонування, тому що бетон не встигає набрати потрібну міцність.

d. Виробництво бетонної суміші

Перший спосіб краще, оскільки при ньому створюється широкий фронт робіт для підготовки основи. При другому способі підготовчі роботивипереджають укладання бетонної суміші на одну ділянку, довжина якої дорівнює радіусу дії механізму.

У неопалюваних приміщеннях у бетонній підготовці через кожні дві смуги влаштовують поздовжні та через 9-12 м по довжині смуг поперечні температурно-усадкові шви, які розбивають бетонну площу на окремі плити розмірами 6X9-9X12 м.

Поздовжні шви виконуються шляхом встановлення струганих дощок, обмазаних гарячим бітумом або дощок, обгорнутих толем. Після закінчення схоплювання бетону дошки віддаляються, а шви заповнюються бітумом. Влаштовують шви також шляхом обмазування бітумом шаром 1,5-2,0 мм бічних граней смуг перед укладанням бетонної суміші у суміжні простори.

Для утворення поперечних деформаційних швів(напівшвів) використовують металеві смуги шириною 60-180 і товщиною 5-7 мм, які в процесі бетонування закладаються в підготовку на 7з їх ширини і потім через 30-40 хв витягуються. Поглиблення, що утворилися, після остаточного затвердіння бетону очищаються і заливаються бітумом марки III або цементним розчином.

e. Поверхня бетонних основ

У місцях перерви в бетонуванні основ і підлог не дозволяється встановлювати віброрейку біля краю покладеного шару, так як при цьому відбуватиметься зсув та розшаровування бетонної суміші. Тому в кінці робочої зміни в місцях наміченої перерви в бетонуванні встановлюється перегородка з дощок і остання порція бетонної суміші розрівнюється і вібрується вздовж неї.

Поверхня бетонних основ перед укладанням на неї суцільних покриттів підлог на цементному в'яжучому або штучних матеріалів на цементно-піщаному розчині повинна бути очищена від сміття і цементної плівки.

У ранньому віці бетону для цього використовують механічні сталеві щітки. При великій міцності бетону за допомогою пневмоінструменту на його поверхню наносять борозенки завглибшки 5-8 мм через кожні 30-50 мм. Це дозволяє отримати грубу поверхню шару, що підстилає, і забезпечити краще його зчеплення з верхнім шаром.

Бетонні або цементно-піщані покриття підлог складаються з 20-40-міліметрового шару бетону або розчину і бетонуються аналогічно до підготовки смугами шириною 2-3 м через одну.

Перед бетонуванням покриття на поверхні бетонної основи закріплюють маячні дерев'яні рейки або металеві куточки-обрамлення. Ущільнюють бетонну суміш віброрейками, а поверхню бетону вирівнюють за допомогою дерев'яної рейки, що переміщається впоперек смуги.

f. Цементне молоко

Цементне молоко, що виступило на поверхню при ущільненні бетонних основ та покриттів підлог, видаляється за допомогою скребка з гумовою стрічкою.

При невеликих обсягах робіт поверхню бетонної підлоги остаточно обробляють праскою або брезентової прогумованої стрічкою, довжина якої повинна бути на 1 -1,5 м більше ширини бетонованої смуги. Кінці стрічки прикріплені до валиків, що служать ручками, ширина стрічки – 300-400 мм. Загладжують ущільнену бетонну суміш через 25-30 хв після укладання. При переміщенні стрічки почергово поперек і вздовж смуги з поверхні бетону видаляється тонка плівка води, що виступила, і проводиться попереднє загладжування бетонної підлоги. Остаточне вирівнювання поверхні виконується через 15-20 хв коротшими рухами стрічки.

Для надання бетонній підлозі високої міцності на стирання його поверхня приблизно через 30 хв після остаточного вирівнювання обробляють металевим полутерком, оголюючи зерна щебеню. Якщо високої міцності на стирання не потрібно, то на бетонній підготовці влаштовується цементна підлога із розчину.

При необхідності пристрою відразу двошарової підлоги спочатку укладається нижній шар між маячними дошками і ущільнюється площадковим вібратором або віброрейкою, що наскільки встановлюється, потім з перервою не більше 1,5-2 год (для кращого зв'язку нижнього шару з верхнім) виконується чиста підлога.

e. Залізнення поверхні бетону

При великих обсягах робіт поверхня чистої бетонної підлоги початковий періодтвердіння затирають машиною СО-64 (або ОМ-700), що складається з затирального диска діаметром 600 мм, електродвигуна та рукоятки керування. Повертаючись зі швидкістю 140 об/хв, затирочний диск вирівнює та загладжує бетонну поверхню підлоги. Продуктивність машини 30 м2/год.

Залізнення поверхні бетону застосовується з метою надання підлоги підвищеної густини. Воно полягає в тому, що сухий та просіяний цемент втирається у поверхню вологого бетону до появи на ньому рівного блиску. Сухі бетонні поверхні перед залізненням змочують водою. Залізнення може виконуватися вручну за допомогою сталевих кельм або затиральної машини СО-64.

Різновидом бетонної підлоги є мозаїчні, що виконуються із суміші, до складу якої входять: білий або кольоровий портландцемент, мармурова, гранітна або базальтова крихта і мінеральний барвник. Мозаїчний шар товщиною 1,5-2 см укладають, як правило, на шар, що підстилає, цементного розчину приблизно такої ж товщини. Обмеження одноколірних полів та виконання візерунків, передбачених проектом, здійснюється за допомогою смужок-жилок зі скла, міді або латуні, що утоплюються в підстилаючий шар розчину. Ці смужки виставляють таким чином, щоб їх верхні ребра служили маяками при укладанні та розрівнюванні мозаїчного шару.

Обробляють поверхні мозаїчної підлоги електричними машинамипісля твердіння бетону (через 2-3 та більше доби). Після першого шліфування виявлені на поверхні підлоги вади шпаклюють забарвленим цементно-піщаним розчином. Потім підлогу шліфують дрібнішими абразивами, обробляють полірувальними порошками та глянцюють за допомогою натиральної машини.

4. Бетонування колон

a. Опалубка прямокутних колон

Колони як елемент каркасу будівель та споруд бувають прямокутного, багатокутного та круглого перерізу. Висота колон досягає 6-8 м і більше.

Опалубка прямокутних колон є коробом з двох пар щитів (дерев'яних, металевих або комбінованих). Бічний тиск бетонної суміші сприймається хомутами, що обтискують короб. Хомути виконують інвентарними металевими при великій оборотності опалубки та дерев'яними – при малій кількості оборотів. Отвори в планках металевого хомута для скріплювальних клинів дозволяють застосовувати їх для колон різного перерізу. Для прочистки короба в нижній частині одного із щитів влаштовується тимчасовий отвір. Для бетонування колон застосовуються також блок-форми.

Типові уніфіковані щити та панелі опалубки кріплять до арматурних блоків стяжними болтами та стягують між собою тяжами. Опалубка невисоких колон закріплюється у двох взаємно перпендикулярних напрямках похилими розшивками (розчалками). При висоті колон понад 6 м короба опалубки кріпляться до лісів, що спеціально влаштовуються.

Після установки опалубки колони через кожні 2-3 м за висотою влаштовуються отвори розміром 500x500 мм та робочі майданчики для виробництва бетонних робіт. Опалубку високих колон можна монтувати лише з трьох сторін, а з четвертої – нарощувати у процесі бетонування.

b. Бетонування колон

Для колон круглого перерізу виготовляють спеціальні металеві блок-форми.

Дотримання товщини захисного шару в колонах забезпечується спеціальними цементними прокладками, які перед бетонуванням кріпляться до стрижнів арматури в'язальним дротом, закладеним у прокладки під час їх виготовлення.

Бетонування колон з поперечними розмірами від 400 до 800 мм за відсутності хомутів, що перехрещуються, проводиться зверху без перерви ділянками висотою до 5 м. Колони зі сторонами перерізу менше 400 мм і колони будь-якого перерізу з перехрещуються хомутами, які сприяють розшарування бетонної. ділянками заввишки трохи більше 2 м.

Опалубка колони: короб у зібраному вигляді; інвентарний металевий хомут; дерев'яний хомут на клинах; деталь вузла дерев'яного хомута; короб; хомут інвентарний; клини, що скріплюють хомути; рамка під опалубку колони; дверцята прочистного отвору; накривні щити; отвори для клинів заставні щити; завзяті плашки.

При більшій висоті ділянок колон, що бетонуються без робочих швів, необхідно влаштовувати перерви для осідання бетонної суміші. Тривалість перерви має бути не менше 40 хв та не більше 2 год.

с. Каркасні конструкції

У випадках, коли колони є частиною каркасної конструкції і над ними, розташовані балки або прогони з густою арматурою, спочатку дозволяється бетонувати колони, а потім, після установки арматури - балки і прогони.

Нижню частину опалубки колон при бетонуванні їх зверху рекомендується спочатку заповнювати на висоту 100-200 мм цементним розчином складу 1:2-1=3 для попередження накопичення в основі колони великого заповнювача без розчину. При скиданні зверху порції бетонної суміші великі частинки заповнювача втоплюються в цей розчин, утворюючи суміш нормального складу.

Ущільнюється бетонна суміш у колонах внутрішніми вібраторами з гнучким або твердим валом. Ущільнення зовнішніми вібраторами, що прикріплюються до опалубки колон невеликого перерізу, є менш ефективним і практично не застосовується.

Щоб уникнути утворення раковин у процесі бетонування колон (особливо кутів) дуже корисно обстукувати дерев'яним молотком зовні на рівні або трохи нижче шару бетонної суміші, що укладається.

Бетонування колон відповідно до СНиП III-В.1-70 провадиться на всю висоту без робочих швів. Допускається влаштування робочих швів: на рівні верху фундаменту, біля низу прогонів і балок або підкранових консолей та верху підкранових балок.

d. Бетонування рамних конструкцій

У колонах безбалочних перекриттів допускається влаштовувати шви або в самого низу колон, або внизу капітелей. Бетонують капітелі одночасно із плитою перекриття.

Поверхня робочих швів, що влаштовуються при укладанні бетонної суміші з перервами, повинна бути перпендикулярна до осі бетонованих колон.

Бетонування рамних конструкцій повинне проводитися з перервою між укладанням бетонної суміші в колони (стійки) та ригелі рам. Робочі шви влаштовуються на кілька сантиметрів нижче або вище за примикання ригеля рами до стійки.

Стіни (у тому числі перегородки) бувають постійного та змінного перерізу, вертикальними та похилими, у плані круглими, криволінійними, багатокутними та прямими.

При бетонуванні стін і перегородок застосовуються наступні види опалубки: типові уніфіковані щити та панелі розбірно-переставної опалубки, блок-форми, котуча підйомно-переставна, ковзно-переставна та ковзна опалубка.

Розбірно-переставна дрібнощитова опалубка встановлюється у два прийоми: спочатку з одного боку на всю висоту стіни або перегородки, а після встановлення арматури – з іншого. Якщо товщина стіни більша за 250 мм, опалубку другої сторони встановлюються спеціальні інвентарні.

Встановлюють на вію висоту стіни, інакше - поярусно в процесі бетонування. У встановленій на висоту стіни опалубці передбачаються отвори подачі крізь них бетонної суміші в конструкцію.

5. Бетонування стін

a. Проектна товщина стін

Опалубка стін висотою до 6 м монтується з пересувних майданчиків або легких риштовання. За більшої висоті влаштовуються ліси. Кріпиться опалубка стін підкосами або розчалками, стяжними болтами або дротяними стяжками.

Для дотримання проектної товщини стінок у місцях проходження стяжок встановлюються бетонні чи дерев'яні розпірки. Останні видаляються у процесі бетонування.

Розбірно-переставна великоблочна опалубка встановлюється поярусно в процесі бетонування стін. Це дозволяє обмежитися комплектом опалубки лише двох ярусів. Всі роботи повного циклу бетонування стін у цій опалубці виконуються в такій послідовності: спочатку встановлюються або нарощуються ліси (підмостки), потім обробляється робочий шов бетонування та встановлюється арматура, після чого опалубка переставляється з нижнього ярусу на верхній. Цикл бетонування одного ярусу закінчується укладанням та ущільненням бетонної суміші та подальшою витримкою бетону в опалубці.

Блок-форма для опалубки: фіксуючий хомут №1; залізобетонна стрічка; підсипання; домкрат гвинтовий; блок опалубки; елемент огорожі для одного ярусу бетонування; панель опалубки; фіксуючий хомут №2; робочого настилу; елемент огорожі для 2-го ярусу бетонування; інвентарна вставка; розсувна стійка; подвійний дерев'яний клин.

b. Блок-форми опалубки

Блок-форми опалубки застосовуються при бетонуванні стін значної висоти та протяжності, тобто коли забезпечується їх багаторазове використання. Блок-форма конструкції тресту Харківоргтехбуд складається з блоків, панелей, додаткових та кріпильних елементів.

Жорсткість блоків забезпечується горизонтальними сутичками та опорними фермами, які одночасно служать і підмостками. Для встановлення, вивіряння та демонтажу опалубки опорні ферми забезпечені домкратними пристроями. Розміри рядових блоків 3X8,3X2 та 1,5x3 м.

Котушка опалубка конструкції Донецького ПромбудНДІпроекту: візок; колона; балка; лебідка підйому щитів; щит опалубки; фіксатори; сходи; повзуни; притискний пристрій; настил; огорожу; бункер.

Палуба блоків, панелей та доборів збирається з дрібнорозмірних щитів, виконаних з кутів 45X45x5 мм та листової сталі товщиною 3 мм. У ребрах каркаса щитів розташовані отвори діаметром 13 мм для кріплення щитів між собою.

Зібрані блоки опалубки можуть бути розібрані на окремі щити. Блок-форма опалубки переставляється поярусно в процесі бетонування. При бетонуванні стін постійного та змінного поперечного перерізу застосовується котуча опалубка (у тому числі переміщувана на полозах горизонтально).

с. Спорудження стін

Бетонування конструкцій може здійснюватися поярусно з безперервним або циклічним рухом опалубки, а також за захватами на всю висоту стіни. Котушка опалубка конструкції Донецького ПромбудНДІпроекту складається з двох металевих щитів завдовжки 6-8 та висотою 1,3 м. Каркас щитів виконаний з куточка, а палуба – з листової сталі товщиною 6 мм. Розмір опалубки 6700Х X 5400X3900 мм, вага 800 кг. За допомогою спеціальних пристроїв – повзунів – щити кріплять до напрямних колон порталу.

Колони порталу внизу спираються на візок, а вгорі з'єднані балкою, яка дозволяє розводити колони на потрібну ширину (до 600 мм). Переміщення щитів перпендикулярно до поверхні бетонованої конструкції здійснюється гвинтовим пристроєм, а підйом - на тросах через нерухомі блоки, що закріплені на сполучних балках. Переміщення опалубки вздовж бетонованої стіни здійснюється за допомогою двосторонніх лебідок.

Спорудження стін у ковзній та підйомно-переставній опалубці розглядається нижче серед спеціальних методів зведення конструкцій.

При бетонуванні стін висота ділянок, що зводяться без перерви, повинна перевищувати 3 м, а стін товщиною менше 15 див - 2 м.

d. Подача бетонної суміші

При більшій висоті ділянок стін, бетонованих без робочих швів, необхідно влаштовувати перерви тривалістю не менше 40 хв, але не більше 2 годин для осідання бетонної суміші та попередження утворення осадових тріщин.

Якщо в стіні, що бетонується, є віконний або дверний проріз, бетонування слід перервати на рівні верхнього краю отвору або влаштувати (якщо можливо) в цьому місці робочий шов. Інакше у кутів форми утворюються осадові тріщини. При подачі бетонної суміші з висоти понад 2 м застосовують ланкові хоботи.

Нижня частина опалубки стін при бетонуванні зверху заповнюється спочатку шаром цементного розчину складу 112-1: 3 щоб уникнути утворення біля основи стін пористого бетону зі скупченням великого заповнювача.

При бетонуванні стін резервуарів для зберігання рідин бетонну суміш слід укладати безперервно на всю висоту шарами завтовшки не більше 0,8 довжини робочої частини вібраторів. У виняткових випадках робочі шви, що утворилися, необхідно дуже ретельно обробити перед бетонуванням.

Стіни великих резервуарів дозволяється бетонувати вертикальними секціями з подальшою обробкою та заповненням бетонною сумішшю вертикальних робочих швів. Стики стін та днища резервуарів виконуються відповідно до робочих креслень.

6. Бетонування балок, плит, склепінь

a. Бетонування ребристих перекриттів

Бетонування балок, плит, склепінь, арок та тунелів. Балки та плити, перекриттів бетонують зазвичай у розбірно-переставній опалубці з типових уніфікованих щитів та панелей. Балки та прогони бетонують також у блок-формах.

Опалубка ребристого перекриття влаштовується з дрібноштучних дерев'яних щитів, що підтримуються дерево-металевими розсувними стійками при висоті до 6 ж і лісами, що спеціально влаштовуються, при висоті більше 6 м.

Опалубка балки виконується з трьох щитів, один з яких служить дном, а два інших - бічними огорожами поверхонь. Бічні щити опалубки закріплюють внизу притискними дошками, що пришити до оголовка стійки, а вгорі - опалубкою плити.

Бетонування ребристих перекриттів: загальний виглядлісів та опалубки ребристого перекриття; розташування робочих швів при бетонуванні ребристих перекриттів у напрямку, паралельному другорядним балкам; те саме, головним балкам; опалубка балок; опалубка плити; кружляла; опалубка прогону; опалубка колони; розсувні стійки; притискні дошки; підставки; фризові дошки; щити опалубки плити; кружляла; підкружні дошки; бічні щити; днище: оголовок стійки; робоче положення шва (стрілками показано напрямок бетонування).

b. Опалубка безбалочного перекриття

Щити настилу опалубки плити укладають ребром на кружала дощок, які у свою чергу спираються на підкружні дошки, прибиті до зшивних планок бічних щитів балки та підтримувані підставками.

Для закріплення кружаль та бічних щитів по периметру плити укладають фризові дошки, що полегшують також розпалубку плити. При висоті балок понад 500 мм бічні щити опалубки додатково зміцнюють дротяними тяжами та тимчасовими розпірками.

Відстань між стійками та кружалами визначають за розрахунком. Підтримуючі стійки розкріплюють за взаємно перпендикулярними напрямками інвентарними тяжами чи розчалками.

Опалубка безбалочного перекриття складається з опалубки колон, капітелей та плити. Опалубка плити складається з двох типів щитів, що укладаються по кружал між фризовими дошками, нашитими на верхівки стійок. Для підтримки кружаль влаштовуються парні прогони з дощок, що спираються на стійки. Щити капітелей однією стороною спираються на опалубку колон, а по зовнішньому контуру підтримуються кружальцями.

При монтажі підвісної опалубки плит перекриттів за збірними залізобетонними або металевими балками влаштовуються металеві петлі-підвіски, що розкладаються по балках із заданим кроком. У ці петлі встановлюють надкружальні дошки, на які спираються кружала та щити опалубки плити.

с. Захисний шар

Бетонування перекриттів (балок, прогонів та плит) проводиться, як правило, одночасно. Балки, арки та аналогічні конструкції при висоті понад 800 мм бетонують окремо від плит, влаштовуючи робочі шви на 2-3 см нижче за рівень нижньої поверхні, а за наявності в плиті вутів - на рівні низу вуту плити (СНиП Ш-В.1-70 ).

З метою попередження осадових тріщин бетонування балок та плит, монолітно пов'язаних з колонами та стінами, слід проводити через 1-2 години після бетонування цих колон та стін.

Бетонна суміш укладається в балки та прогони горизонтальними шарами з подальшим ущільненням вібраторами з гнучким або жорстким валом - у потужних або слабо армованих балках. У плити перекриттів бетонна суміш укладається по маячним рейкам, які встановлюються на опалубці за допомогою підкладок рядами через 1,5-2 м. Після бетонування рейки видаляються, а поглиблення, що утворилися, загладжуються. При подвійному армуванні плит перекриттів розрівнювання та ущільнення бетонної суміші проводиться з переставного настилу, щоб не погнути верхню арматуру.

Плити перекриття бетонують у напрямку другорядних балок. Захисний шар у плитах, балках та прогонах утворюється за допомогою спеціальних прокладок із цементного розчину або фіксаторів. У міру бетонування конструкцій арматуру за допомогою металевих гачків злегка струшують, стежачи за тим, щоб під арматурою утворився захисний шар необхідної товщини.

d. Бетонування перекриттів

Бетонна суміш у плитах товщиною до 250 мм з одинарною арматурою та товщиною до 120 мм із подвійною арматурою ущільнюється поверхневими вібраторами, у плитах більшої товщини – глибинними.

Робочі шви при бетонуванні плоских швів дозволяється влаштовувати будь-де паралельно меншій стороні плити. У ребристих перекриттях при бетонуванні паралельно напрямку головних балок робочий шов слід влаштовувати в межах двох середніх чвертей прольоту прогону та плит, а при бетонуванні паралельно другорядним балкам, а також окремих балок – у межах середньої третини прольоту балок.

Поверхня робочих швів, що влаштовуються, в балках і плитах повинна бути перпендикулярною напрямку бетонування. Тому в місцях перерви бетонування плит встановлюються дошки на ребро, а в балках - щити з отворами для арматури.

Температурні шви в перекриттях влаштовуються на консолях колон або шляхом встановлення спарених колон, забезпечуючи вільне переміщення у шві балок у горизонтальній площині металевого опорного листа.

При бетонуванні перекриттів у багатоповерхових каркасних будинках на рівні кожного перекриття влаштовують приймальні майданчики, а всередині будівлі встановлюють транспортери та віброжолоби для подачі бетонної суміші після підйому краном до місця укладання.

e. Склепіння та арки

У процесі бетонування покриттів, перекриттів та окремих балок не дозволяється навантажувати їх зосередженими навантаженнями, що перевищують допустимі, зазначені у проекті виконання робіт.

Склепіння та арки невеликої протяжності бетонують у розбірно-переставній дрібноштучній або великопанельній опалубці, що підтримується стійками. Для бетонування склепінь та арок великої протяжності використовується інвентарна котуча опалубка, змонтована на візку. На нижній частині опалубки встановлені підйомно-опускні кружала, що несуть двошарову обшивку, що складається з дощок, укладених із зазором 10 мм, та водостійкої фанери. Зазор між дошками зменшує небезпеку затискання опалубки у склепінні при її набуханні. Підйом і опускання кружал проводиться за допомогою талей та блоків, а вся опалубка переміщається рейками за допомогою лебідки.

Склепіння і арки невеликого прольоту слід бетонувати без: перерв одночасно з двох сторін від опор (п'ят) до середини склепіння (замку), що забезпечує збереження проектної форми опалубки. При виникненні небезпеки витріщання опалубки у замку склепіння в процесі бетонування бічних частин її тимчасово завантажують.

Котушка опалубка зводу-оболонки: поперечний розріз; поздовжній розріз; затяжка арки-діафрагми; висувні стійки; ручні талі.

7. Процес бетонування складних конструкцій

a. Масивні арки та склепіння

Склепіння великої довжини ділять по довжині на обмежені ділянки бетонування робочими швами, розташованими перпендикулярно до утворює склепіння. Укладання бетону в обмежені ділянки проводиться так само, як і в склепіння невеликої довжини, тобто симетрично від п'ят до замку.

Масивні арки та склепіння прольотом понад 15 м бетонують смугами, паралельними поздовжній осі склепіння. Укладання бетонної суміші у смуги проводиться також симетрично з двох сторін від п'ят до замку склепіння.

Проміжки між смугами та ділянками склепіння великої протяжності залишаються шириною приблизно 300-500 мм і бетонуються жорсткою бетонною сумішшю через 5-7 днів після закінчення бетонування смуг та ділянок, тобто коли відбудеться основне укладання бетону.

При крутих склепіннях ділянки у опор бетонують у двосторонній опалубці, причому другу (верхню) опалубку встановлюють окремими щитами по ходу бетонування.

Ущільнюється бетонна суміш у масивних арках та склепіннях внутрішніми вібраторами з гнучким або жорстким валом залежно від ступеня армування, у тонкостінних склепіннях – поверхневими вібраторами. Бетонувати затяжки склепінь і арок, що мають натяжні пристрої, слід після підтягування цих пристроїв і розкручування покриттів. Жорсткі затяжки без натяжних пристроїв допускається бетонувати одночасно з бетонуванням покриття.

b. Тунелі та труби

Тунелі та труби бетонуються у відкритих траншеях та під землею в розбірно-переставній та котучій пересувній опалубці. Пересувна дерев'яна опалубка прохідного тунелю криволінійного контуру перетином до 3 м складається із щитів у вигляді криволінійних кружальців, обшитих струганими дошками, водостійкою фанерою або листовою сталлю за дощатим настилом. До кружал зовнішніх щитів пришиті стійки, що підтримують робочий настил. Внутрішня опалубка і двох щитів, низ яких спирається на парні клини, а верх з'єднаний болтами у замку склепіння.

Зовнішня та внутрішня опалубка з'єднуються між собою стяжними болтами. Довжина щитів зазвичай приймається рівною 3 м, маса опалубки досягає 1,5 т. Переміщують зовнішню та внутрішню опалубки за допомогою лебідки по дерев'яних напрямних. Зовнішня опалубка може переставлятися на нове місце краном. Катувальна дерев'яна опалубка конструкції інж. В. Б. Дуба для бетонування тунелів та колекторів прямокутного перерізу складається з секцій завдовжки 3,2 м.

Секція внутрішньої опалубки складається з чотирьох сталевих П-подібних рам, обшитих струганими дошками, фанерою або листовою сталлю. Кожна рама складається з двох бічних стійок та двох: напівригелів, з'єднаних між собою трьома шарнірами. Крайні рами секції опалубки мають усередині по одній розсувній стійці з труб, що стягуються гвинтовими домкратами. Опираються рами за допомогою середніх стійок і висувних горизонтальних балок на візок, що пересувається рейковим шляхом.

с. Зводи тунельних споруд

Секція зовнішньої опалубки складається з п'яти рам з підкосами та роз'ємними ригелями. Стійки рам із внутрішньої сторони обшиваються дошками. Скріплюється зовнішня опалубка з внутрішніми болтами, пропущеними через знімні прогони. Опалубка дозволяє бетонувати тунелі шириною 2100-2800 мм та висотою 1800-2200 мм: Маса однієї секції опалубки досягає 3 т.

Зовнішня опалубка зазвичай переставляється краном. При розпалубці стяжні болти видаляють, роз'єднують стики ригелів: рам зовнішньої опалубки, після чого знімають опалубку. Для зняття внутрішньої опалубки за допомогою домкратних пристроїв, що є в крайніх стійках, опускають напівригелі зі стельовими щитами.

Бетонування тунелів проводиться, як правило, у дві черги: спочатку днище, а потім стіни та перекриття (склепіння) тунелю.

Склепіння тунельних споруд бетонують одночасно з двох сторін від п'ят до замку радіальними шарами. Замок бетонують похилими шарами вздовж шелиг зведення, при цьому опалубка закладається в міру бетонування короткими ділянками - від кружала до кружала.

У потужних склепіннях тунельних споруд влаштовуються робочі шви повинні бути радіальними. Потрібний напрямок поверхонь швів забезпечується установкою опалубних: щитків. Перед бетонуванням замку цементна плівка з поверхні: бетону має бути видалено.

d. Тунельні оздоблення

Тунельні обробки доцільно бетонувати паралельно з проходкою тунелю, тому що в цьому випадку скорочується загальний термін спорудження тунелю. Однак при невеликих розмірах поперечного перерізу тунелю через обмежені умови обробку зводять після закінчення проходки всього тунелю або окремих ділянок між проміжними вибоями.

Тунельне оздоблення бетонують або безперервно по всьому поперечному перерізу вироблення, або частинами в такій послідовності: лоток тунелю, склепіння і стіни або навпаки.

За опалубку бетонна суміш подається з торця або через люки в опалубках за допомогою бетононасосів або пневмонагнітачів. У бічні стіни та лоток тунелю бетонну суміш можна також подавати перекидними вагонетками із застосуванням розподільних жолобів.

Ущільнюють бетонну суміш пошарово глибинними вібраторами через вікна в опалубці або зовнішніми вібраторами, що прикріплюються до опалубки.

Якщо стіни обробки тунелю бетонуються після склепіння (метод «опертого склепіння»), то перед бетонуванням опалубка з нижньої поверхні п'яти склепіння видаляється і поверхня ретельно очищається. Бетонують стіни горизонтальними шарами з одночасним нарощуванням опалубки до позначки, меншою від позначки низу п'яти зводу на величину до 400 мм. Простір між п'ятою склепіння і стіною, що примикає, заповнюється жорсткою бетонною сумішшю і ретельно ущільнюється. Попередньо на ділянці примикання закладають трубки для подальшого нагнітання цементного розчину.

Величина зчеплення бетону з опалубкою досягає кількох кгс/см2. Це ускладнює роботи з розпалубки, погіршує якість бетонних поверхонь і призводить до передчасного зношування опалубних щитів.

На зчеплення бетону з опалубкою впливають адгезія та когезія бетону, його усадка, шорсткість і пористість формуючої поверхні опалубки.

Під адгезією (прилипанням) розуміють зумовлений молекулярними силами зв'язок між поверхнями двох різнорідних або рідких тіс, що стикаються. У період контакту бетону з опалубкою створюються сприятливі умови прояви адгезії. Клеюча речовина (адгезив), яким у цьому випадку є бетон, у період укладання перебуває у пластичному стані. Крім цього, у процесі віброущільнення бетону пластичність його ще більше збільшується, внаслідок чого бетон зближується з поверхнею опалубки та суцільність контакту між ними збільшується.

Бетон прилипає до дерев'яних та сталевих поверхонь опалубки сильніше, ніж до пластмасових, через слабку змочуваність останніх.

Дерево, фанера, сталь без обробки та склопластики добре змочуються і зчеплення бетону з ними досить велике, зі слабо змочуваними (гідрофобними) гетинаксом та текстолітом бетон зчепляється незначно.

Крайовий кут змочування шліфованої сталі більший, ніж у необробленої. Проте зчеплення бетону зі шліфованою сталлю знижується незначно. Пояснюється це тим, що на межі бетону та добре оброблених поверхонь суцільність контакту вища.

При нанесенні на поверхню плівки олії вона гідрофобізується, що різко зменшує адгезію.

Усадка негативно впливає адгезію, отже, і зчеплення. Чим більша величина усадки в пристикових шарах бетону, тим вірогіднішою є поява в зоні контакту усадкових тріщин, що послаблюють зчеплення. Під когезією в контактній парі опалубка – бетон слід розуміти міцність на розтяг пристикових шарів бетону.

Шорсткість поверхні опалубки збільшує її зчеплення з бетоном. Це відбувається тому, що шорстка поверхня має велику фактичну площу контакту в порівнянні з гладкою.

Висококоріє матеріал опалубки теж збільшує зчеплення, так як цементний розчин, проникаючи в пори, прн віброущільнення утворює точки надійного з'єднання.

При знятті опалубки можливо три варіанти відриву. При першому варіанті адгезія дуже мала, а когезія досить велика

В цьому випадку опалубка відривається точно по поверхні контакту. Другий варіант -адгезія більша, ніж когезія. При цьому опалубка відривається по клеючому матеріалу (бетону).

Третій варіант-адгезія та когезія за своїми величинами приблизно однакові. Опалубка частково відривається по площині контакту бетону з опалубкою, частково по самому бетону (змішаний або комбінований відрив).

При адгезійному відриві опалубка знімається легко, поверхня її залишається чистою, а поверхня бетону має. гарна якість. Внаслідок цього необхідно прагнути забезпечення адгезійного відриву. Для цього формуючі поверхні опалубки виконують з гладких матеріалів, що погано змочуються, або наносять на них мастило і спеціальні антиадгезійні покриття.

Змащення для опалубкив залежності від їх складу, принципу дії та експлуатаційних властивостей можна розділити на чотири групи: водні суспензії; гідрофобізуючі мастила; мастила - сповільнювачі схоплювання бетону; комбіновані мастила.

Водні суспензії порошкоподібних речовин, інертних до бетону, є простим і дешевим, але не завжди ефективним засобом для усунення прилипання бетону до опалубки. Принцип дії заснований на тому, що в результаті випаровування води із суспензій до бетонування на формуючій поверхні опалубки утворюється тонка захисна плівка, що перешкоджає прилипання бетону.

Найчастіше для мастила опалубки застосовують вапняно-гіп-coBVio суспензію, яку готують з напівводного гіпсу (0,6-0,9 вага" ч.), вапняного тесту (0,4-0,6 вага. ч.), сульфітно- спиртової барди (0,8-1,2 ваг. ч.) та води (4-6 вага. ч.).

Суспензійні мастила стираються бетонною сумішшю прн віброущільнення і забруднюють бетонні поверхні, внаслідок чого їх застосовують рідко.

Найбільш поширені гідрофобізуючі мастила і на основі мінсоальних масел, емульсолу ЕКС або солей жирних кислот (мил). Після їх нанесення на поверхню опалубки утворюється гідрофобна плівка з ряду орієнтованих молекул (рис. 1-1 б), яка погіршує зчеплення матеріалу опалубки з бетоном. Недоліки таких мастил - забруднення поверхні бетону, висока вартість та пожежна небезпека.

У третій групі мастил застосовуються властивості бетону схоплюватися уповільнено в тонких пристикових шарах. Для уповільнення схоплювання до складу мастил вводять мелясу, танін та ін. Недолік таких мастил - складність регулювання товщини шару бетону, в якому уповільнюється хоплювання.

Найбільш ефективні комбіновані мастила, В яких використовуються властивості формуючих поверхонь у поєднанні з уповільненням схоплювання бетону в тонких шарах пристикових. Такі мастила готують у вигляді про зворотних емульсій. У деякі з них, крім гнідрофобізаторів і сповільнювачів схоплювання, вводять пластифікуючі добавки: сульфітно-дріжджову барду (СДБ), милонафту або добавку ЦНІПС. Ці речовини при віброущільненні пластифікують бетон у шарах пристику і знижують його поверхневу пористість.

Змащування ЕСО-ГІСІ готують в ультразвукових гідродинамічних змішувачах (рис. 1-2), в яких механічне перемішування компонентів поєднується з ультразвуковим. Для цього в бак змішувача заливають компоненти та включають мішалку.

Установка для ультразвукового перемішування складається з циркуляційного насоса, що всмоктує та напірного трубопроводів, розподільної коробки та трьох ультразвукових гідродинамічних вібраторів – ультразвукових свистків з резонансними клинами. Рідина, що подається насосом під надлишковим тиском 3,5-5 кгс/см2, спливає з великою швидкістю із сопла вібратора і вдаряється об клиноподібну пластину. При цьому пластина починає вібрувати із частотою 25-30 кГц. В результаті рідини утворюються зони інтенсивного ультразвукового перемішування з одночасним розподілом компонентів на дрібні крапельки. Тривалість перемішування 3-5 хв.

Емульсійні мастила мають стабільність, що не розшаровуються протягом 7-10 діб. Використання їх повністю усуває прилипання бетону до опалубки; вони добре утримуються на формуючій поверхні і не забруднюють б! Гон.

Наносити ці мастила на опалубку можна кистями, валиками і за допомогою розпилювальних вудок. При великій кількості щитів для їх змащення слід застосовувати спеціальний пристрій.

Застосування ефективних мастил знижує шкідливий вплив на опалубку деяких факторів.

Для металевих щитів в якості антиадгезійного покриття рекомендується емаль СЕ-3, до складу якої входить епоксидна смола (4-7 вага. ч.), метилполісилоксанове масло (1-2 вага. ч.), свинцевий глет (2-4 вага ч.). ) та поліетиленполіамін (0,4-0,7 вага. ч.). Сметанообразую пасту з цих компонентів наносять на ретельно очищену і знежирену металеву поверхню пензлем" ілн шпателем. Покриття твердне при 80-140 ° С протягом 2,5-3,5 ч. Оборотність такого покриття досягає 50 циклів без ремонту.

Для дощатої та фанерної опалубкив ЦНДІОМТП розроблено покриття на основі фенолформальдегіду. Його напресовують на поверхню щитів при тиску до 3 кгс/см2 та температурі +80° С. Це покриття повністю усуває прилипання бетону до опалубки та витримує до 35 циклів без ремонту.

Незважаючи на досить високу вартість (0,8-1,2 руб/м2), антіадгезіоні захисні покриття вигідніше мастил у зв'язку з їх багаторазовою оборотністю.

Доцільно застосовувати щити, палуби яких виконані з гетинаксу, гладкого склопластику чи текстоліту, а каркас – із металевих куточків. Така опалубка зносостійка, легко знімається та забезпечує гарну якість бетонних поверхонь.

Величина зчеплення бетону з опалубкою досягає кількох кгс/см 2 . Це ускладнює роботи з розпалубки, погіршує якість бетонних поверхонь і призводить до передчасного зношування опалубних щитів.
На зчеплення бетону з опалубкою впливають адгезія та когезія бетону, його усадка, шорсткість і пористість формуючої поверхні опалубки.
Під адгезією (прилипанням) розуміють зумовлений молекулярними силами зв'язок між поверхнями двох різнорідних або рідких тіс, що стикаються. У період контакту бетону з опалубкою створюються сприятливі умовидля прояву адгезії. Клеюча речовина (адгезив), якою в даному випадку є бетон, у період укладання знаходиться у пластичному стані. Крім цього, у процесі віброущільнення бетону пластичність його ще більше збільшується, внаслідок чого бетон зближується з поверхнею опалубки та суцільність контакту між ними збільшується.
Бетон прилипає до дерев'яних та сталевих поверхонь опалубки сильніше, ніж до пластмасових, через слабку змочуваність останніх. Значення Кс для різних видівопалубки рівні: дрібнощитовий - 0,15, дерев'яний - 0,35, сталевий - 0,40, великопанельний (панелі з дрібних щитів) - 0,25, великощитовий - 0,30, об'ємно-переставний - 0,45, для блок- форм – 0,55.
Дерево, фанера, сталь без обробки та склопластики добре змочуються і зчеплення бетону з ними досить велике, зі слабо змочуваними (гідрофобними) гетинаксом та текстолітом бетон зчепляється незначно.
Крайовий кут змочування шліфованої сталі більший, ніж у необробленої. Проте зчеплення бетону зі шліфованою сталлю знижується незначно. Пояснюється це тим, що на межі бетону та добре оброблених поверхонь суцільність контакту вища.
При нанесенні на поверхню плівки олії вона гідрофобізується, що різко зменшує адгезію.
Шорсткість поверхні опалубки збільшує її зчеплення з бетоном. Це відбувається тому, що шорстка поверхня має велику фактичну площу контакту в порівнянні з гладкою.
Високопористий матеріал опалубки теж збільшує зчеплення, так як цементний розчин, проникаючи в пори, при віброущільненні утворює точки надійного з'єднання. При знятті опалубки можливо три варіанти відриву. При першому варіанті адгезія дуже мала, а когезія досить велика.
В цьому випадку опалубка відривається точно по поверхні контакту. Вдарний варіант - адгезія більша, ніж когезія. При цьому опалубка відривається по клеючому матеріалу (бетону).
Третій варіант - адгезія та когезія за своїми величинами приблизно однакові. Опалубка частково відривається по площині контакту бетону з опалубкою, частково по самому бетону (змішаний або комбінований відрив).
При адгезійному відриві опалубка знімається легко, поверхня її залишається чистою, а поверхня бетону має гарну якість. Внаслідок цього необхідно прагнути забезпечення адгезійного відриву. Для цього формуючі поверхні опалубки виконують з гладких матеріалів, що погано змочуються, або наносять на них мастила і спеціальні антиадгезійні покриття.
Мастила для опалубки залежно від їх складу, принципу дії та експлуатаційних властивостей можна розділити на чотири групи: водні суспензії; гідрофобізуючі мастила; мастила - сповільнювачі схоплювання бетону; комбіновані мастила.
Водні суспензії порошкоподібних речовин, інертних до бетону, є простим і дешевим, але не завжди ефективним засобом для усунення прилипання бетону до опалубки. Принцип дії заснований на тому, що в результаті випаровування води з суспензій до бетонування на поверхні опалубки, що формує, утворюється тонка захисна плівка, що перешкоджає прилипання бетону.
Найчастіше для змащування опалубки застосовують вапняно-гіпсову суспензію, яку готують з напівводного гіпсу (0,6-0,9 ваг. ч.), вапняного тіста (0,4-0,6 вага. ч.), сульфітно-спиртової барди (0,8-1,2 вага. ч.) та води (4-6 вага. ч.).
Суспензійні мастила стираються бетонною сумішшю при віброущільненні та забруднюють бетонні поверхні, внаслідок чого їх застосовують рідко.
Найбільш поширені гідрофобізуючі мастила на основі мінеральних масел, емульсолу ЕКС або солей жирних кислот (мил). Після їхнього нанесення на поверхню опалубки утворюється гідрофобна плівка з ряду орієнтованих молекул, яка погіршує зчеплення матеріалу опалубки з бетоном. Недоліки таких мастил - забруднення поверхні бетону, висока вартість та пожежна небезпека.
У третій групі мастил застосовуються властивості бетону схоплюватися уповільнено в тонких пристикових шарах. Для уповільнення схоплювання до складу мастил вводять мелясу, танін та ін. Недолік таких мастил - складність регулювання товщини шару бетону.
Найбільш ефективні комбіновані мастила, в яких використовуються властивості формуючих поверхонь у поєднанні із уповільненням схоплювання бетону в тонких шарах пристику. Такі мастила готують у вигляді про зворотних емульсій. У деякі з них крім гідрофобізаторів та сповільнювачів схоплювання вводять пластифікуючі добавки: сульфітно-дрожжеву барду (СДБ), милонафту або добавку ЦНІПС. Ці речовини при віброущільненні пластифікують бетон у шарах пристику і знижують його поверхневу пористість.
Мастила ЕСО-ГІСІ готують в ультразвукових гідродинамічних змішувачах, в яких механічне перемішування компонентів поєднується з ультразвуковим. Для цього в бак змішувача заливають компоненти та включають мішалку.
Установка для ультразвукового перемішування складається з циркуляційного насоса, що всмоктує та напірного трубопроводів, розподільної коробки та трьох ультразвукових гідродинамічних вібраторів – ультразвукових свистків з резонансними клинами. Рідина, що подається насосом під надлишковим тиском 3,5-5 кгс/см2, спливає з великою швидкістю із сопла вібратора і вдаряється об клиноподібну пластину. При цьому пластина починає вібрувати із частотою 25-30 кГц. В результаті рідини утворюються зони інтенсивного ультразвукового перемішування з одночасним розподілом компонентів на дрібні крапельки. Тривалість перемішування 3-5 хв.
Емульсійні мастила мають стабільність, вони не розшаровуються протягом 7-10 діб. Використання їх повністю усуває прилипання бетону до опалубки; вони добре утримуються на формуючій поверхні та не забруднюють бетон.
Наносити ці мастила на опалубку можна кистями, валиками та за допомогою розпилювальних вудок. При великій кількості щитів для їх змащення слід застосовувати спеціальний пристрій.
Застосування ефективних мастил знижує шкідливий вплив на опалубку деяких факторів. У ряді випадків використовувати мастила не можна. Так, при бетонуванні в ковзній або підйомно-переставній опалубці застосовувати такі мастила заборонено через їх потрапляння в бетон та зниження його якості.
Хороший ефект дають антиадгезійні захисні покриття на основі полімерів. Їх наносять на формуючі поверхні щитів при їх виготовленні, і вони витримують 20-35 циклів без повторного нанесення та ремонту.
Для дощатої та фанерної опалубки розроблено покриття на основі фенолформальдегіду. Його напресовують на поверхню щитів при тиску до 3 кгс/см2 та температурі + 80° С. Це покриття повністю усуває прилипання бетону до опалубки та витримує до 35 циклів без ремонту.
Незважаючи на досить високу вартість, антиадгезійні захисні покриття вигідніші за мастило у зв'язку з їх багаторазовою оборотністю.
Доцільно застосовувати щити, палуби яких виконані з гетинаксу, гладкого склопластику чи текстоліту, а каркас – із металевих куточків. Така опалубка зносостійка, легко знімається та забезпечує гарну якість бетонних поверхонь.