Выполнения каменных работ в зимних условиях и условиях сухого жаркого климата

Возведение каменных конструкций зимой. Прочность раствора, после которой замораживание кладки уже не сказывается отрицательно на ее конечной прочности, называется критической. Она составляет примерно 20% расчетной прочности, т.е раствор должен не замерзнуть, пока не наберет этой прочности. Способ замораживания раствора предусматривает замерзание раствора в швах в процессе выполнения каменной кладки до набора им прочности. При оттаивании прочность раствора в швах снижается, в результате чего происходит осадка кладки. Способ замораживания нельзя использовать при кладке тонких сводов, конструкций, подвергающихся внецентренному сжатию, динамическим или вибрационным воздействиям в момент оттаивания, а также конструкций, возводимых из бутобетона и бута «под залив». Способ замораживания раствора в сочетании с оттаиванием его в кладке нижележащего этажа. Искусственное оттаивание выполняют поэтажно с применением калориферов или тепловентиляционных установок до достижения раствором расчетной прочности, позволяющей вести кладку вышележащих этажей. Длительность и режим искусственного обогрева определяют расчетным путем с учетом температуры наружного воздуха, вида раствора и других факторов. Использование растворов с противоморозными добавками основано на снижении температуры замерзания раствора, что обеспечивает частичное его твердение при отрицательной температуре. Растворы с противоморозными добавками не допускается использовать для кладки конструкций, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха более 60% (мокрые цеха, бани, прачечные), так как они повышают гигроскопичность кладки. Противоморозные добавки вводят одновременно с водой затворения при приготовлении раствора. Искусственный прогрев раствора в швах кладки. Для искусственного прогрева раствора в швах используют электрический ток, реже пар или горячий воздух. Тепляки применяют при возведении сравнительно небольших зданий и сооружений. С помощью нагревателей и калориферов в помещении тепляка поддерживают положительную температуру в пределах 5…10^оС до достижения раствором требуемой прочности.

Возведение каменных конструкций в условиях жаркого климата. Главное - сохранение жизнеспособности раствора до его укладки: применение цемента, имеющего продолжительные сроки схватывания, использование водоудерживающих добавок при приготовлении раствора.

Глава10. Бетонные и железобетонные работы. Возведение зданий и сооружений с применением монолитного бетона и железобетона

10.1 Архитектурно-композиционные возможности монолитного бетона. Общие сведения. Состав работ

История применения монолитного бетона насчитывает тысячелетия. Монолитные бетонные конструкции применялись при строительстве гробниц, фортификационных сооружений, жилищ и храмов Древнем Египте, Китае, Древней Греции др. Известно, что уже в Древнем Риме строители научились получать медленно твердеющее гидравлическое вяжущее, смешивая жирную известь с вулканическим пеплом.

После появления цемента (а в середине XIX в. – и открытия эффекта армирования) монолитный бетон и железобетон получили повсеместное распространение.

Современная технология строительства с применением монолитного бетона - ответ на запрос архитектурно-строительной практики.

Появились легкие («теплые»), суперпрочные, самоуплотняющиеся, быстротвердеющие, гидрофобные, дренирующие и декоративные бетоны.

Декоративные бетоны позволяют архитекторам создавать сооружения, в которых бетонные поверхности уже не нуждаются в дополнительной обработке и приобретают декоративные свойства. Декоративные бетоны применяются для ограждающих конструкций, облицовочных плит, монолитных полов, декоративных элементов зданий, скульптур, для элементов благоустройства городской среды, в дорожном строительстве.

Лицевой слой конструкции выполняют из декоративных бетонов, несущие слои – из обычного бетона. Для армирования применяют арматуру из нержавеющей стали или фибры из стекла и пластмассы.

Одно из последних изобретений – стеклобетон («хрустальный»). Используемые в качестве арматуры стеклянные волокна придают бетону высокую прочность, и в тоже время позволяют видеть сквозь него силуэты людей и предметов.

Монолитный бетон, являясь пластичным материалом, обладающий высокими физико-техническими свойствами, позволяет архитекторам реализовывать формы самых сложных конфигураций.

Помимо высоких строительно-технических свойств бетон выгодно отличается минимальным изъятием природных ресурсов при его производстве и утилизацией отходов. Применение монолитного бетона наиболее эффективно при возведении:

- массивных сооружений и конструкций (плотины, стены глубокого заложения в грунт, тоннели, радио- и телевизионных башен и пр.);

- многоэтажных зданий, а также крупных общественных зданий, имеющих значение градостроительных акцентов;

- ядер жесткости и монолитных диафрагм жесткости в сборном строительстве;

- большепролетных тонкостенных покрытий;

- зданий в районах с повышенной сейсмичностью.

Современные тенденции в расширении применения и повышении эффективности монолитного бетона в строительстве:

- совершенствование архитектурно-конструктивных решений;

- увеличение применения конструкций из высокопрочных, легких бетонов, полимербетонов и бетонов на основе местных материалов, самоуплотняющихся (литых) бетонных смесей;

- применение унифицированных модульных опалубок;

- применение высокотехнологичной арматуры;

- применение эффективных средств доставки и укладки бетонных смесей.

К основным проблемам, связанным с расширением строительства из монолитного бетона и железобетона, могут быть отнесены:

- климатические условия строительства,

- опасность образования трещин от температурно-усадочных деформаций бетона в процессе его твердения;

- эффективность контроля за свойствами бетона при снятии и перестановке опалубки в процессе производства работ и качеством монолитных конструкций.

Возведение конструкций из бетона и железобетона включает следующие виды работ: опалубочные, арматурные, бетонные.

Наиболее трудоемкими являются опалубочные работы - 35…50 % общих трудозатрат, а арматурные и бетонные работы соответственно 15…25 и 20…30 %.

Комплексный процесс возведения зданий и сооружений из монолитного бетона и железобетона складывается из взаимосвязанных между собой процессов: заготовительных, транспортных, построечных.

К заготовительным и транспортным процессам относят: изготовление элементов опалубки, арматурных каркасов, приготовление бетонной смеси и доставку их на строительную площадку. Заготовительные процессы выполняются, как правило, в заводских условиях или в специализированных цехах и мастерских.

Для доставки бетонной смеси на строительную площадку используют специализированный транспорт.

К построечным процессам относят:

- сборку готовых элементов опалубки;

- установку арматурных каркасов;

- транспортировку бетонной смеси к месту укладки;

- укладку и уплотнение бетонной смеси;

- уход за свежеуложенным бетоном в период твердения;

- распалубливание готовых конструкций.

10.2 Опалубочные работы

Опалубка – форма, в которую укладывают бетонную смесь при изготовлении бетонных и железобетонных конструкций. Состоит из собственно формы, крепежных и поддерживающих элементов. Конструкция опалубки должна в процессе бетонирования обеспечивать прочность, неизменяемость формы, качество поверхности бетонируемой конструкции и ее проектные размеры.

Конструкция опалубки должна быть надежной, простой в монтаже и демонтаже ее элементов, удобной для установки арматурных каркасов и укладки бетонной смеси.

При расчете опалубки учитывают вертикальные и горизонтальные нагрузки от:

- собственной массы опалубки и поддерживающих лесов, бетонной смеси, арматуры;

- людей и механизмов для транспортирования и укладки бетонной смеси;

- воздействия ветра;

- давления бетонной смеси на поверхности элементов опалубки и давления грунта при бетонировании подземных конструкций;

- динамических нагрузок, возникающих при укладке и уплотнении бетонной смеси.

По степени оборачиваемости различают опалубку неинвентарную, т.е. используемую только для одного сооружения, и инвентарную, используемую многократно.

В индустриальном строительстве применяют инвентарную унифицированную опалубку на основе модульных щитов, оснащенных соединительными быстроразъемными устройствами и поддерживающими элементами, рассчитанную на бетонирование различных конструкций.

По виду применяемых материалов опалубка может быть: деревянной, деревометаллической, металлической, железобетонной, армоцементной, из синтетических и прорезиненных тканей, композитных полимерных материалов, пенополистирола, пластмассы и других материалов.

Для предотвращения сцепления бетона с опалубкой и повреждения поверхности конструкции при распалубливании применяют различные виды смазок (пленкообразующие, гидрофобизирующие, комбинированные) и футеровку.

Если опалубка выполнена из слабосмачивающихся материалов (водостойкой фанеры, пластиков и т.п), имеющих гладкую поверхность, то смазки наносить не требуется.

Если по замыслу архитектора поверхность конструкции должна иметь, например, текстуру древесины или разнообразную фактуру и рельеф, то в комплекте с опалубкой применяют закладные матрицы из синтетических материалов, резины и т.д., позволяющие добиваться при бетонировании разнообразных поверхностей.

По технологическому признаку различают опалубку следующих типов:

- разборно-переставная (мелкощитовая и крупнощитовая);

- блок-форма;

- переставные: объемно-переставная (тоннельная); подъемно-переставная;

- самоподъемная и не самоподъемная;

- передвижная: скользящая, катучая;

- несъемная опалубка (облицовка);

- пневматическая.

Сборку опалубки на строящемся объекте выполняют на основе проекта производства опалубочных работ (ППР), содержащего маркированные чертежи и спецификацию элементов опалубки, чертежи поддерживающих и крепежных устройств, технологические карты процесса сборки. В ППР обязательно входит план раскладки элементов опалубки стен.

В опалубке бетон твердеет, набирает необходимую прочность, после чего опалубку разбирают – распалубливают.

За состоянием смонтированной опалубки, лесов и креплений в процессе бетонирования необходимо вести постоянное наблюдение.

Разборно-переставную опалубку применяют для бетонирования стен, балок, фундаментов, колонн, плит перекрытий и других конструкций.

Разборно-переставная опалубка может быть мелко-щитовой (рис.10.1) или крупно-щитовой (рис.10.2) и выпускается в различных вариантах: от самой облегченной, предназначенной для сборки одним человеком, и кончая опалубкой, устанавливаемой краном.

Блок-форма представляет собой жесткую цельно-съемную стальную форму, применяемую при бетонировании однотипных фундаментов (рис.10.3). Её устанавливают и снимают при распалубливании краном. Блок-форма, имеющая трансформирующуюся конструкцию, дает возможность использовать её для бетонирования фундаментов стаканного типа нескольких типоразмеров.

Переставные опалубки. В объемно-переставной опалубке возводят протяженные здания, имеющие поперечные несущие стены и одинаковую высоту этажей. Опалубка представляет в поперечном сечении П-образную форму, собираемую из П-образных секций или Г-образных полусекций (рис.10.4).

Секции объемно-переставной опалубки имеют механизмы для отрыва от поверхности бетона и складывания (2), а также устройство для их выкатывания (1). Объемно-переставную опалубку собирают в блок на всю ширину здания из П-образных секций, включающих три шарнирно-сочлененные панели: две боковые и одну верхнюю.

Подъемно-переставную опалубку (рис. 10.5). применяют при возведении высотных сооружений переменного сечения (телебашни, трубы и т.п.). Внутри возводимого сооружения устанавливают шахтный подъемник (11) для подъема опалубки, подачи арматуры и бетонной смеси. На конструкции подъемника опирается подъемная головка, состоящая из рабочей площадки опалубки, подвесных лесов, ограждений (2). Наружную и внутреннюю опалубку собирают из металлических конусных щитов, образуя коническую форму (5, 6). После каждого цикла возведения конструкции на высоту яруса (2,5 м) опалубку поднимают с помощью шахтного подъемника и наращивают его высоту.

При подъеме и перестановке опалубки ее элементы частично разбирают в зависимости от изменения поперечного сечения бетонируемой конструкции.

Самоподъемные и несамоподъемные переставные опалубки (рис.10.6). Носят индивидуальный характер, проектируются и изготавливаются под конкретный объект. Область применения самоподъемных и не самоподъемных переставных опалубок – наружные стены и ядра жесткости высотных сооружений выше 40м, мостовые опоры, наклонные элементы.

Самоподъемная опалубка - это опалубочная система, которая представляет из себя модуль из наружной и внутренней опалубочной панели и состоит из: типовых опалубочных панелей стен (1), дополненных проемообразователями, гидравлической системой для подъема (7), направляющих балок (5), рабочих подмостей (2,3), подмостей для бетонирования (4), анкеров (6) для крепления к забетонированной стене, башмака (8) (рис.10.6.а). Самоподъемная опалубка с гидравлической системой обеспечивает скорость подъема 20 см/мин. Бетонирование в самоподъемной опалубке является комплексным процессом, поэтому грузоподъемность опалубки должна учитывать массу ограждений, арматуры, других материалов, оборудования и рабочих. Грузоподъемность каждой направляющей 5…10 т.

Несамоподъемная переставная опалубка по конструкция та же, что и самоподъемная опалубка, только опалубочные элементы перемещаются по участкам с помощью крана (рис.10.6.б).

Передвижная опалубка по принципу перемещения различается на скользящую и катучую.

Скользящую опалубку применяют при возведении высотных сооружений постоянного сечения (рис. 10.7). Собирают из металлических щитов (1) высотой 1,2 м. По периметру будущего сооружения устанавливают через 1,5 – 2 м домкратные стержни (6) с домкратными рамами (3), крепят к ним рабочий настил (4), подвешивают подмости (7,8), предназначенные для устранения дефектов в процессе бетонирования, устанавливают щиты опалубки (5) и домкраты (2). Для образования проемов в качестве опалубки устанавливают временные проемообразователи, имеющие толщину на 20 мм меньше толщины стены. Скользящая опалубка по мере укладки и твердения бетонной смеси, перемещается (скользит) вверх с помощью домкратов различного действия, опирающихся на домкратные стержни (6) диаметром 25…50 мм. По окончания бетонирования стержни извлекают или оставляют в бетоне в качестве арматуры с последующим наращиванием по высоте.

Катучую опалубку (рис. 10.8а, б). применяют при возведении линейных сооружений большой протяженности и постоянного сечения (цилиндрических сводов, тоннелей, коллекторов и т.п.) Опалубку с помощью рычажно-винтового механизма (4) складывают в транспортное положение и передвигают на катках (5) по мере приобретения бетоном заданной прочности.

Опалубка-облицовка (несъемная опалубка) является составной частью конструкции и работает с ней как одно целое. Опалубка-облицовка может быть не только вспомогательным строительным средством, но обладать эстетическими свойствами, являясь продолжением замысла архитектора.

Опалубку-облицовку выполняют из железобетонных плит, фибробетона, армоцементных и асбоцементных листов, пенополистирола, из металла и других материалов. На рис.10.9 показаны некоторые виды несъемных опалубок.

Пневматическая опалубка (надувная) изготавливается в виде оболочки из прочных воздухонепроницаемых тканей или плёнок. Применяется при бетонировании криволинейных оболочек небольших пролетов и малых форм архитектуры и т.д. Схема пневматической опалубки показана на рис.10.10. По оболочке натягивают редкую джутовую ткань, которая служит арматурой для первого бетонируемого слоя небольшой толщины, по затвердевшему бетонному слою укладывают арматуру и бетонируют. При распалубливании воздух из оболочки выпускают, и конструкция освобождается от опалубки.

10.3 Арматурные работы

Для улучшения работы бетонных конструкций на растяжение и изгиб их армируют. Для изготовления арматуры применяют неметаллические и стальные материалы. Неметаллические материалы в виде волокон и фибр из пластмасс, стекла, минерального и растительного происхождения применяют при бетонировании тонкостенных конструкций. Стальная арматура бывает стержневой, проволочной, из стального профиля и в виде металлических фибр. Она может быть гладкой или периодического профиля, с фигурной поверхностью, обеспечивающей ее лучшее сцепление с бетоном.

По принципу работы в железобетонных конструкциях арматуру подразделяют на ненапрягаемую и напрягаемую. Напряжение арматуры увеличивает несущую способность железобетонных конструкций, экономит металл, уменьшает массу конструкции и сооружения в целом.

По назначению различают:

- рабочую арматуру, воспринимающую растягивающие усилия;

- распределительную арматуру, распределяющую нагрузки между стержнями рабочей арматуры;

- монтажную арматуру, служащую для сборки каркасов.

Арматуру изготавливают на заводах в виде рулонных и плоских сеток, плоских и пространственных каркасов, арматурно-опалубочных блоков. (рис.10.11).

При небольших объемах или при наличии сложных по конфигурации отдельных элементов допускается изготовление арматурных каркасов на строительной площадке.

Процесс установки арматурных изделий в конструкцию состоит из следующих основных операций:

- приемка, разгрузка и подача арматуры к месту установки или на при объектный склад,

- установка арматурных элементов в проектное положение с временным их закреплением,

- выверка арматурных каркасов и их окончательное закрепление,

- контроль выполненных работ и составления акта приемки.

Арматуру устанавливают в соответствии с проектом производства работ, в котором определена последовательность операций по ее монтажу. Установленную арматуру предохраняют от повреждений и смещений в процессе бетонирования конструкций. Арматура в конструкции должна быть защищена от внешних воздействий слоем бетона, толщину которого принимают по проекту и обеспечивают его, используя подкладки между арматурой и опалубкой или пластмассовые фиксаторы, которые крепят к арматурным стержням (рис.10.11 л).

Плиты перекрытия и покрытия, основания фундаментов, днища, дорожные покрытия и другие плиты армируют плоскими горизонтальными сетками.

Стены и некоторые балки армируют готовыми унифицированными плоскими сетками и плоскими каркасами (рис.10.11а - д).

Для колонн, ступенчатых фундаментов, нагруженных балок применяют готовые пространственные арматурные каркасы (рис.10.11е - и).

Приемку установленной арматуры оформляют актом на скрытые работы, в котором дают заключение о возможности бетонирования конструкций.

10.4 Приготовление и транспортирование бетонной смеси

Бетонная смесь готовится на бетонных заводах или бетоносмесительных установках на объекте, а также в автобетоносмесителях. Важнейшим свойством бетонной смеси является удобоукладываемость, которую выбирают из условий технологии бетонирования конструкций и получения бетона с заданными свойствами, а также с учетом обеспечения режима транспортирования, подачи, и укладки.

Удобоукладываемость бетонной смеси характеризует осадка стандартного конуса: у жестких смесей – 0, малоподвижных – 10…50 мм, подвижных и высоко подвижных 50…180 мм, литых – более 180 мм.

Основное требование при транспортировке бетонной смеси и подаче к месту укладки – при транспортировке бетонная смесь не должна расслаиваться в пути, т.е. терять однородность, и к моменту укладки в конструкцию должна сохранять свои технологические свойства.  Продолжительность доставки бетонной смеси (от момента ее приготовления до момента ее укладки) должна составлять максимум 1…1,5 ч. (сроки схватывания цемента). Бетонную смесь доставляют с заводов товарного бетона на расстояние до 20…25км в автобетоновозах, оборудованных вибропобудителем для вибрирования смеси в пути.

В городских условиях и при расстояниях более 25 км применяют автобетоносмесители, которые на заводе загружают компонентами сухой бетонной смеси, воду подают из дозаторного бочка перед прибытием на объект.

Бетонную смесь, доставленную на объект, разгружают: непосредственно в опалубку бетонируемой конструкции, в переносные бункеры и бадьи, или в приемные бункеры бетононасосов или пневмотранспортных установок (рис.10.12).

Высота свободного падения бетонной смеси для предотвращения её расслаивания не должна превышать 2м при её подаче в бетонируемую конструкцию.

При большей высоте падения смесь опускают в бадьях краном, а там, где это невозможно, применяют наклонные лотки, виброжелоба, вертикальные звеньевые хоботы, при высоте более 10 м – виброхоботы (рис.10.12в).

При бетонировании конструкций на отметках выше уровня земли бетонную смесь подают к месту укладки в бадьях с помощью крана, бетононасоса, пневмонагнетателя (для подачи бетонной смеси в труднодоступные места).

К бетонным смесям, подлежащим перекачиванию бетононасосами предъявляют повышенные требования по однородности и пластичности, и крупности заполнителя, чтобы избежать образования пробок в трубопроводах.

В массовом строительстве бетононасосы монтируют на шасси автомобиля и оборудуют полноповоротной стрелой для распределения бетонной смеси.

Для подачи бетона автобетононасосом на большую высоту его устанавливают около возводимого здания и подключают к вертикальному бетоноводу, закрепленному на опалубке. На уровне рабочего горизонта бетонную смесь распределяют при помощи переносной стрелы и гибких рукавов.

При бетонировании массивных и линейно-протяженных сооружений применяют ленточные конвейеры.

10.5 Укладка и уплотнение бетонной смеси. Обработка поверхности бетона.

Перед бетонированием опалубку очищают от грязи и мусора, а арматуру от грязи и ржавчины. При появлении деформаций или смещения отдельных элементов опалубки, лесов и крепежных элементов в процессе бетонирования их устраняют.

Во время дождя бетонируемый участок защищают от попадания воды в бетонную смесь. Размытый бетон удаляют.

Метод подачи бетонной смеси в конструкцию определяется проектом производства работ. Процесс укладки бетонной смеси должен быть организован таким образом, чтобы не было перерывов в бетонировании конструкции. Если же они неизбежны, то нужно заранее предусмотреть места рабочих швов.

Бетонную смесь укладывают в одном направлении горизонтальными слоями толщиной до 500мм. Продолжительность укладки слоя ограничивается временем начала схватывания цемента. Следующий слой укладывают до начала схватывания в предыдущем слое. Если бетонную смесь укладывают по затвердевшему бетону, то его увлажняют, но перед началом бетонирования полностью удаляют остатки воды с поверхности.

Уложенную в конструкцию бетонную смесь уплотняют.

Уплотнение бетонной смеси выполняют для получения бетона с заданными физико-механическими свойствами, а также заполнения опалубки бетонной смесью.

Вибрирование является наиболее распространенным способом уплотнения бетонной смеси. При вибрировании бетонная смесь приобретает подвижность, заполняет все пространство между арматурой и опалубкой, воздух, содержащейся в ней, вытесняется, и смесь уплотняется. Качество уплотнения бетонной смеси вибрированием зависит от частоты и амплитуды колебаний и продолжительности вибрирования. В зависимости от удобоукладываемости бетонной смеси и применяемого вида вибратора продолжительность вибрирования на одной позиции составляет 20…90 сек. Визуальным признаком окончания вибрирования является прекращение оседания бетонной смеси, приобретение ею однородного вида и появление на поверхности цементного молока.

По способу воздействия на бетонную смесь вибраторы бывают: внутренние (глубинные) - погружаемые в бетонную смесь; поверхностные - устанавливаемые на бетонируемую поверхность; наружные - прикрепляемые к опалубке (рис.10.13).

Выбор типа вибратора зависит от размеров и формы бетонируемой конструкции, степени ее армирования и требуемой интенсивности бетонирования.

Внутренние (глубинные) вибраторы для обеспечения сцепления между укладываемыми слоями погружают на 50…80мм в ниже уложенный слой. При бетонировании массивных мало армированных конструкций используют вибрационные пакеты, который подвешивают к крюку крана.

Поверхностные вибраторы – виброплиты, виброплощадки и виброрейки применяют при бетонировании перекрытий, полов, сводов, дорожных (и им подобных) конструкций толщиной не более 250 мм и конструкций с двойной арматурой толщиной не более 120 мм. Уплотнение ведут полосами с перекрытием смежных полос на 150-200 мм. При толщине выше указанной бетонную смесь сначала уплотняют глубинными вибраторами, а затем обрабатывают поверхностными вибраторами.

Наружные вибраторы крепят к опалубке и применяют при бетонировании тонкостенных конструкций и густоармированных колонн, но их недостаток - они расшатывают опалубку. Однако их широко используют в качестве вибропобудителей при транспортировании и подаче бетонной смеси.

Вакуумирование осуществляют с помощью комплекта вакуум-щитов, подключенных к вакуум-установке. Над поверхностью уложенной бетонной смеси создают вакуум, под действием которого удаляются избыточная вода и воздух, все поры заполняют компоненты бетонной смеси, и происходит ее уплотнение.

Значительно упрощается бетонирование тонкостенных конструкций, например, оболочек из высокопластичных смесей.

Торкретирование -технологический процесс нанесения в струе сжатого воздуха на поверхность конструкции или опалубки одного или нескольких слоев цементного раствора (торкрет –бетон) или бетонной смеси (набрызг - бетон) (рис.10.14).

Используют для бетонирования тонкостенных конструкций (стен резервуаров, оболочек) в односторонней опалубке или по сетке, при нанесении и ремонте гидроизоляционных покрытий (бассейнов, фонтанов и др.), для укрепления тоннельных выработок, замоноличивания стыков, ремонта и усиления железобетонных конструкций и т.п.

Малоцементные жесткие бетонные смеси, применяемые в дорожном, аэродромном и гидротехническом строительстве, уплотняют путем укатки.

Описанные методы уплотнения бетонной смеси требуют дополнительного технологического оборудования и значительных энерго- и трудовых затрат по его эксплуатации. В настоящее время применяют литые самоуплотняющиеся бетонные смеси, получаемые введением в состав смеси комплексных пластифицирующих добавок (суперпластификаторов) в количестве 0,2…0,7%, увеличивая в 6-7 раз удобоукладываемость и подвижность бетонных смесей, что позволяет бетонировать практически без применения вибраторов.

Обработка поверхности свежеуложенного бетона может выполняться различными способами.

Заглаживание (затирку) бетона производят дисковыми и лопастными заглаживающими машинами или вручную стальными кельмами. При укладке бетона без вакуумирования черновое заглаживание производят через 1,5…2 ч после укладки. Чистовую обработку поверхности следует начинать не ранее, чем через 3…4 ч после чернового заглаживания. Затирка способствует уплотнению и выравниванию поверхностного слоя.

Железнение бетонной поверхности рекомендуется при бетонировании ступеней лестниц и полов для повышения водонепроницаемости и прочности поверхности. По свежеуложенной бетонной смеси поверхность покрывают слоем сухого цемента толщиной 2 мм, когда цемент пропитается водой, поверхность заглаживают.

Фактурная обработка бетона проводится для придания декоративных свойств, повышения стойкости поверхности конструкций, получения рельефа, выявления структуры бетона.

Фактурная обработка поверхности бетона выполняется с применением ряда способов:

- с использованием специальных опалубок или крепления на щиты опалубки матриц (резиновых, стеклопластиковых, пластмассовых с рельефной (фактурной) поверхностью;

- смывом поверхностного цементно-песчаного слоя факелом распыленной воды или водовоздушной струей с целью обнажения заполнителя бетона и получения мелкобугристой фактуры.

10.6 Уход за бетоном. Распалубливание конструкций. Контроль качества бетонных и железобетонных работ

Уход за свежеуложенным бетоном необходим для обеспечения температурно-влажностных условий твердения и защиты от механических повреждений. Уход за бетоном начинают сразу же после отделки его поверхности и продолжают до набора бетоном 50-70% марочной прочности.

Свежеуложенный бетон закрывают полимерными пленками, обрабатывают поверхности пленкообразующими составами, саморазрушающимися пенами, пропитывают гидрофобными композициями, укрывают гидрофильными покрытиями (опилки, песок, мешковина и т.д.) с постоянным увлажнением или же просто поливают водой.

Распалубливание выполняют после того как бетон наберет необходимую прочность. Время распалубливания определяют в зависимости от назначения конструкции, свойств применяемых бетонных смесей, условий твердения бетона. После достижения бетоном прочности, исключающей повреждение лицевой поверхности и кромок конструкции, сначала снимают боковые опалубочные элементы, не воспринимающие вес бетона.

Несущие элементы опалубки снимают после достижения бетоном следующей прочности в % к проектной:

- плиты и своды пролетом до 2 м – 50%

- плиты и своды пролетом 2 – 8 м – 70%

- балки и прогоны до 8 м – 70%

- для несущих конструкций пролетом более 8 м – 100%.

Конструкции, армированные несущими сварными каркасами, распалубливают после достижения бетоном 25% проектной прочности.

Для сооружений, возводимых в сейсмических районах, сроки снятия несущих элементов опалубки определяет проект.

Распалубливание любых конструкций выполняют постепенно, обеспечивая сохранность элементов инвентарной опалубки. Стойки, поддерживающие опалубку несущих конструкций, удаляют лишь после снятия боковой опалубки и осмотра распалубленной конструкции.

Загружение всех элементов конструкции полной расчетной нагрузкой допустимо после достижения бетоном 100% прочности.

Контроль качества бетонных и железобетонных работ должен быть обеспечен на всех стадиях технологического процесса.

При производстве:

- опалубочных работ контролируют соответствие размеров сечений, длины и ширины всех элементов опалубки проектным значениям.

- арматурных работ проверяют качество арматурной стали, соединений и готовых каркасов, точность их установки.

- бетонной смеси контролируют качество исходных материалов, удобоукладываемость после ее приготовления и у места укладки в конструкцию.

В период укладки смеси и твердения бетона контролируют соответствие фактической прочности бетона в конструкции проектной, которую оценивают по результатам испытаний контрольных образцов, изготовленных из той же смеси и выдержанных в условиях, близких к условиям выдерживания бетона в конструкции. Прочность бетона считают соответствующей проектной, когда средняя прочность контрольных образцов будет не ниже 85% проектной.

В готовой конструкции прочность бетона определяют неразрушающими методами контроля: механическим, ультразвуковым, лазерным, радиометрическим.

Результаты контроля качества материалов, бетонной смеси и бетона заносятся в соответствующие документы.

10.7 Выполнение бетонных работ в зимних условиях и в условиях жаркого климата

В климатических условиях России 30…40 % объема работ по укладке монолитного бетона в конструкции выполняют в зимних условиях, когда среднесуточная температура наружного воздуха не превышает 5^оС или, когда минимальная температура в течение суток ниже 0^о С. В этих случаях приходится прибегать к специальным методам производства работ.

При зимнем бетонировании необходимо обеспечить приобретение бетоном до замерзания определенной прочности, чтобы после оттаивания он достиг проектной прочности и необходимых эксплуатационных свойств.

При приготовлении бетонной смеси применяют высокопрочные и быстротвердеющие портландцементы, а также добавки, ускоряющих сроки твердения бетона, уменьшают количество воды затворения, введением пластифицирующих добавок. Бетонную смесь готовят с подогревом компонентов, но с таким расчетом, чтобы на выходе из бетоносмесителя она имела температуру не выше 40^оС, иначе она быстро загустеет.

Минимальная температура бетонной смеси при укладке в массивы должна быть не ниже 5^оС, а при укладке в тонкие конструкции – не ниже 20^оС.

Транспортировку бетонной смеси к месту укладки осуществляют в минимально короткие сроки с выполнением организационно-технических мероприятий, предохраняющих смесь от переохлаждения.

Методы зимнего бетонирования. Выбор метода зависит от вида и массивности бетонируемой конструкции, состава бетонной смеси, сроков получения критической прочности, погодных условий.

Опалубка и арматура должны быть очищены от снега и наледи, арматуру из прокатных профилей и диаметром более 25 мм и крупные закладные детали при температуре ниже -10^оС предварительно отогревают до положительной температуры.

Метод «термоса» - бетонную смесь, имеющую температуру не менее 25^оС укладывают в утепленную опалубку, и теплота, необходимая для первоначального твердения бетона, сохраняется в бетоне не менее 5…7 суток. Это возможно только при бетонировании массивных и средней массивности конструкций.

Использовании «противоморозных» добавок, снижающих температуру замерзания воды, что обеспечивает твердение бетона при температуре ниже 0^оС. При бетонировании армированных конструкций нужно, чтобы применяемые добавки не вызывали коррозии арматуры.

Электропрогрев основан на использовании тепла, выделяющегося в свежеуложенном бетоне при прохождении по электродам переменного электрического тока. Внутренние электроды размещают так, чтобы они не соприкасались с арматурным каркасом и оставляют их в теле конструкции, как арматуру.

Инфракрасный обогрев специальными лампами используют в густоармированных конструкциях, сооружениях с замкнутыми объемами (коллекторы, тоннели, бункеры), для монолитных стыков сложной конфигурации.

Индукционный нагрев заключается в создании переменного электромагнитного поля для нагрева арматуры и стальной опалубки, за счет этого нагревается бетон. Применяют для конструкций, длина которых значительно превышает размеры сечения (колонны, балки, прогоны, ростверки и т.п.), а также при замоноличивании стыков каркасных конструкций.

Обогрев бетона в термоактивной опалубке из утепленных щитов, с вмонтированными электрическими нагревателями целесообразен при бетонировании конструкций с модулем поверхности (отношение охлаждаемой поверхности конструкции к объему конструкции) от 2 и выше.

Паропрогрев - создание вокруг бетонируемой конструкции благоприятного для твердения бетона тепловлажностного режима. Применяют, как правило, для конструкций нулевого цикла или расположенных на нулевой отметке.

Обогрев в тепляках применяют для бетонирования конструкций со значительными размерами в плане и многоярусных по высоте. Тепляки обычно возводят из легких инвентарных тентов или пневматических <