8. Применение бетона в монолитном строительстве

В первые десятилетия после изобретения железобетона в основном применялось монолитное бетонирование конструкций.

Монолитное бетонирование подразумевает укладку, уплотнение и твердение бетонной смеси непосредственно на месте возведения здания или сооружения.

Достоинства монолитного железобетона:

1. Снижение стоимости строительства на 10...15%.

2. Уменьшение капитальных затрат на 20...25% при одинаковых суммарных затратах на заводе и строительных площадках.

3. Повышается жесткость и трещиностойкость монолитных зданий, что позволяет возводить их на просадочных грунтах и подрабатываемых территориях, а также в сейсмических районах.

4. Повышается надежность и долговечность зданий и сооружений.

5. Монолитные здания и сооружения придают большую выразительность районам массового строительства, особенно при сложных условиях их возведения (на стесненных участках, в условиях горной местности, отсутствии базы сборного железобетона).

Недостатки:

1. Повышается доля ручного труда.

2. Сезонность строительства, специальные условия для твердения бетона в зимних условиях.

3. Осложняется уход за бетоном - не допускается замораживание, высушивание, некачественное уплотнение и т.п.

4. Снижается качество контроля - разбавление водой, применение некондиционных материалов для бетона и др.

Монолитное бетонирование широко применяют для возведения гидротехнических сооружений, дорожных и аэродромных покрытий, жилых зданий, резервуаров, колодцев, крепей тоннелей и шахт и т.д.

Проведение монолитного возведения требует специальных приспособлений и мероприятий по обеспечению качества. Форма будущей конструкции придается бетонной смеси с помощью опалубки.

Существует множество разновидностей опалубок: щитовая, объемно-переставная, скользящая, несъемная и др. Опалубки могут выполняться из металла, древесины, фанеры, пластмассы. Установка требует точного выравнивания и фиксации в заданном положении. В дальнейшем производят арматурные работы.

Транспортируемая бетонная смесь, как правило, насосами подается в опалубку, после чего уплотняется глубинными вибраторами. В дальнейшем осуществляется уход за бетоном, обеспечивающий наиболее благоприятные условия для твердения и набора прочности. Уход может включать прогрев бетона, его полив или укрытие паронепроницаемым материалом.

После набора бетоном определенной прочности производится распалубка конструкции с помощью домкратов и других специальных приспособлений и замков.

При монолитном бетонировании обязательно предусматривают устройство температурных, деформационных и технологических швов. Технологические швы обусловливаются перерывами в бетонировании. Сцепление между слоями схватившегося и свежего бетона, как правило, слабое. Поэтому предусматривают связи между данными слоями, а также определенный график бетонирования.

9. Коррозия бетона

Простейшая классификация коррозии бетона (по Москвину).

1. Коррозия первого вида (выщелачивание) - разрушение цементного камня в результате растворения и вымывания некоторых его составных веществ (растворимость Са(ОН)₂ - 1,3 г/л).

Если на цементный камень действуют проточные мягкие воды, то они растворяют и вымывают известь. Падает равновесная концентрация ионов Са²⁺, и это вызывает растворение и распад гидросиликатов, гидроалюминатов и гидроферритов кальция. Выщелачивание или вымывание от 15 до 30% Са(ОН)₂ приводит к потере прочности цементного камня на 40...50%.

Меры защиты - введение активных минеральных добавок, использование белитовых цементов.

2. Коррозия второго вида - разрушение цементного камня под действием веществ, вступающих во взаимодействие с составляющими цементного камня и образующих легкорастворимые, вымываемые водой соединения.

Ca(OH)₂ + MgCl₂ = CaCl₂ + Mg(OH)₂

Меры защиты - введение АМД для связывания свободной извести в труднорастворимые соединения.

3. Коррозия третьего вида - разрушение цементного камня под действием сульфатов.

3CaO*Al₂O₃*6H₂O + 3(CaSO₄*2H₂O) +19H₂O = 3CaO*Al₂O₃*3CaSO₄*31H₂O

Эттрингит накапливается и кристаллизуется в порах цементного камня. Кристаллизуясь, он увеличивается в объеме в 2,5 раза, что приводит к возникновению значительных растягивающих напряжений.

Меры защиты - ограничение содержания С₃А в цементе до 5% (ССПЦ), применение активных минеральных добавок.