5.4 Бетонные работы.

Бетонные работы состоят из ряда технологических и транспортных процессов:

1. Приготовление бетонной смеси;

2. Транспортирование бетонной смеси к объекту;

3. Подача смеси к месту укладки;

4. Укладка и уплотнение смеси;

5. Уход за твердеющим бетоном.

Приготовление бетонной смеси. Бетонную смесь готовят из цемента, песка и гравия или щебня с добавлением воды в строго установленных пропорциях.

Дозы составных частей бетонной смеси зависят от активности цемента и расчетной прочности бетона. Проектную прочность бетона устанавливают при проектировании сооружений и указывают на рабочих чертежах, а количества составных частей бетонной смеси рассчитывают в соответствии с лабораторными испытаниями опытных образцов бетона.

Современные бетонные заводы и крупные бетоносмесительные установки оборудованы весовыми дозаторами. По техническим условиям материалы для приготовления бетонной смеси дозируются: цемент и активные добавки в сухом виде - по весу с точностью ±1%, заполнители - по весу с точностью ±2%, вода с точностью ±1%.

Состав бетонной смеси должен обеспечивать заданные ей свойства и свойства затвердевшего бетона при наименьшем расходе вяжущего.

Учитывая, что R_б = f (В/ц; R_ц) необходимо систематически корректировать состав бетонной смеси в процессе работы с учетом изменяющейся влажности и гранулометрического состава заполнителей для обеспечения требуемой подвижности и постоянства В/ц.

Качественный бетон может быть получен только при применении чистых заполнителей. Поэтому, в случае загрязнения заполнителей различными примесями (глина и др.) они перед использованием должны быть промыты, а крупные камни к тому же раздроблены.

Цемент, использованный для приготовления бетонной смеси, должен иметь заводской паспорт. Хранение цементов различных марок и видов должно производиться в отдельных отсеках склада или отдельных силосных банках. По мере хранения цемент теряет свою активность. Поэтому, цемент, хранящийся на складе более трех месяцев, перед употреблением в дело должен быть проверен на активность.

Определенные требования предъявляются и к заполнителям для бетона. Наибольший размер зерен крупного заполнителя не должен превышать 1/3 наименьшего размера конструкции, а в армированных конструкциях - 3/4 наименьшего расстояния в свету между стержнями арматуры.

Песок не должен содержать зерен гравия или щебня размером более10мм, а зерен размером 5-10мм должно быть не более 5% по весу.

В зависимости от вида бетонной конструкции, степени армирования ее бетонная смесь должна иметь соответствующую удобоукладываемость, т.е. такую удобоукладываемость, которая при применении определенных уплотняющих механизмов позволит смеси заполнить весь объем конструкции.

В связи с тем, что изменение подвижности осуществляется изменением количества цементного теста, для уменьшения расхода цемента и снижения стоимости конструкции (и, следовательно, всего объекта в целом) необходимо применять бетонные смеси минимально допустимой подвижности.

Наименее допустимые подвижности бетонной смеси, определяемые осадкой стандартного конуса, для различных конструкций и условий укладки приведены в СНиП 3.03.01-87.

Подвижность смеси в зависимости от упомянутых факторов колеблется в широких пределах. Например, бетонная смесь для подготовки под фундаменты и полы, основания дорог и аэродромов должна иметь ОК = 0-1см; а для ж/б конструкций, сильно насыщенных арматурой тонких стен и колонн, балок и т.п. - 8-10см и более.

1. стандартные б.з. -П=30-150 м³/ч

2. передвижные б.з. - 15-20 лет

3. временные сб. разборные б.з. - П до 5 м³/ч

4. передвижные б/см установки П до 5 м³ /ч

Для приготовления больших количеств бетонной смеси служат централизованные заводы товарного бетона, обслуживающие строительные районы или крупные стройки. Все трудоемкие процессы на заводах механизированы и автоматизированы.

Технологическое оборудование компонуют по одноступенчатой (вертикальной) или двухступенчатой (партерной) схеме (рис.5.20). Вертикальная схема характеризуется тем, что материальные элемен­ты (цемент, заполнители) один раз поднимают на необходимую высоту, а затем под действием собственной массы они перемеща­ются по ходу технологического процесса. При двухступенчатой схеме составляющие бетонной смеси сначала поднимают в расходные бункера, затем они опускаются самотеком, проходят через дозаторы, попадают в общую приемную воронку и снова поднима­ются вверх для загрузки в бетоносмеситель.

Рис.5.20 Схемы компоновки бетоносмесительных установок:

а - одноступенчатая (вертикальная); б - двухступенчатая (партерная);

1- конвейер склада заполнителей; 2 - конвейер подачи заполнителей в расходные бункера;

3, 9, 10 - поворотная, направляющая и распределительная воронки; 4 - расходные бункера;

5 - труба пневмоподачи цемента; 6 - дозатор цемента; 7 - дозатор заполнителей; 8 - дозатор воды;

11 - смеситель; 12 - раздаточный бункер (копильник); 13 - автобетоновоз; 14 -автоцементовоз;

15 - скиповый подъемник

Приготовление бетонной смеси состоит из следующих операций: дозирование материалов, загрузка их в барабан смесителя, перемешивание материалов, выгрузка смеси.

Для приготовления бетона могут использоваться различные бетоносмесительные установки. Наиболее широко применяемыми являются бетономешалки со свободным падением и принудительным перемешиванием.

При использовании бетономешалок 1-го типа лопасти, установленные на стенках барабана, при вращении барабана поднимают помещенные туда материалы (песок, щебень, воду и цемент), которые, достигнув высшей точки, под действием собственного веса падают вниз.

В бетономешалках принудительного перемешивания лопасти закреплены на роторе барабана. В этом случае смесь перемещается лопастями как вверх, так и вниз.

Для получения бетона в затвердевшем состоянии заданного качества и с заданными свойствами необходимо получение однородной смеси, что обеспечивается тщательным перемешиванием ее на протяжении определенного времени. Поэтому нормативными документами регламентируется наименьшая продолжительность перемешивания.

Например, при перемешивании смеси в смесителях цикличного действия наименьшая продолжительность должна составлять:

• для смесителей гравитационных с объемом 500л и менее при ОК 2-6см - 75 сек; при ОК смесей более 6см - 60сек;

• для смесителей принудительного перемешивания того же объема для смесей с любой ОК - 60 сек.

В отдельных случаях, при малых объемах работы и большой отдаленности объекта, рационально применять передвижные бетоносмесительные установки, устанавливаемые на автомашинах. В этом случае перемешивание должно начинаться не позднее, чем через 30 минут после загрузки заполнителей и цемента.

Для обеспечения заданных темпов бетонирования (возведения сооружений и конструкций) определяется производительность выбранного типа смесителя и затем устанавливается необходимое их количество.

Производительность смесителя периодического действия определяется

по формуле:

м³/ч

где V - емкость бетономешалки по сухому составу, л (по объему сухой смеси);

n- количество замесов, в час;

К_ВЬ1Х - коэффициент выхода бетонной смеси (колеблется от 0,65 до 0,72);

К_вр - коэффициент использования бетономешалки во времени (0,9-0,95) - загрузка, выгрузка, осмотр, ремонт и т.д.

Коэффициент выхода бетонной смеси (К_вых) представляет собой отношение объема готовой смеси к сумме объемов отдельных составных частей ее до перемешивания. В момент загрузки барабана бетономешалки каждая составная часть смеси занимает свой самостоятельный объем. Во время перемешивания мелкие составные части заполняют пустоты между зернами гравия или щебня и объем готовой смеси уменьшается на 28-35% по сравнению с суммой загружаемых объемов отдельных составляющих.

Транспортирование бетонной смеси. Способ и средства для транспортирования бетонной смеси от места ее приготовления до места укладки выбираются в зависимости от дальности перевозки, объема работ, типа сооружения, высоты подачи и местных условий строительства, под которыми подразумевается состояние дорог, наличие необходимых средств для перемещения бетонной смеси, климатические условия и т.д.

Продолжительность транспортирования бетонной смеси, считая с момента выгрузки ее из бетономешалки до момента укладки в опалубку, не должно превышать 1,5 часа при температуре до +20°С и 1 час при температуре более +20°С.

Причем, выбранный способ транспортирования должен исключать возможность попадания в смесь атмосферных осадков, нарушения однородности смеси, обеспечивать предохранение смеси в пути от вредного воздействия ветра и солнечных лучей. При транспортировании бетонной смеси в открытых транспортных средствах - это достигается укрытием гидроизоляционным материалом (брезент, полиэтиленовая пленка и т.п.).

Бетонная смесь от завода или бет.смес. установки должна доставляться к месту укладки без промежуточных перегрузок. В качестве транспортного средства могут использоваться автомобили-самосвалы, автобетоновозы (рис. 5.21). При соответствующем обосновании возможно применение автобетоносмесителей (рис.5.22).

Рис.5.21 Автобетоновоз:

а – транспортное положение; б - положение разгрузки; 1 - шасси; 2 - крышка в открытом положении;

3 - крышка в закрытом положении; 4 - кузов (гондола, мульда); 5 - упор;

6-телескопический подъемник кузова; 7 - гидроцилиндр крышки

б)

Рис.5.22 Автобетоносмеситель:

а - общий вид; б - смесительный барабан;

1 - барабан; 2 - загрузочно-разгрузочное устрой­ство; 3 - привод барабана; 4 - бак для воды; 5 - опорная цапфа; 6 - приводная звездочка; 7 - бандаж; 8 - винтовая лопасть

Во избежание расслаивания бетонной смеси скорость движения автосамосвалов рекомендуется поддерживать в пределах 16-20км/ч без резкого торможения.

При транспортировании бетонной смеси на автомобилях-самосвалах выгрузка смеси может производиться в поворотные бадьи-туфельки, а при бетонировании массивов, расположенных ниже уровня земли, прямо в конструкции с подвижных мостов.

Непосредственную подачу смеси без перегрузки обычно применяют при бетонировании конструкций, расположенных в уровне земли или малообъемных заглубленных (рис.5.23). Это наиболее простой способ, который не требует каких-либо дополнительных устройств и приспособлений.

Укладку бетонной смеси в конструкции, расположенные в кот­ловане (ниже уровня земли), осуществляют с промежуточной пере­грузкой в вибропитатель и последующей подачей в блок бетонирования виброжелобами (рис.5.24).

Вибропитатель представляет собой треугольный в плане сварной ящик, оборудованный вибратором. Вибропитатель устанавливают так, чтобы днище его было наклонено на 5... 10° в сторону бетони­руемой конструкции. Выходной проем вибропитателя оборудован секторным затвором.

К выходному проему укрепляют виброжелоба длиной 4 и 6м. На пружинных подвесках желоба крепят к инвентарным стойкам. Угол наклона виброжелобов к горизонту 5...30°. С помощью виб­рожелобов укладывают смеси с осадкой конуса 4...12 см.

Рис.5.23 Подача бетонной смеси непосредственно в конструкции:

а - при бетонировании полов; б - то же, подбуток; в - то же, буронабивных свай;

1 - автосамосвал; 2 - поверхностный вибратор; 3 - автобетоновоз; 4 - опалубка; 5 - отбойный брус;

6 - автобетоносмеситель; 7 - лоток; 8 - воронка; 9 - бетонолитная труба

Рис.5.24 Подача бетонной смеси с применением вибропитателя и виброжелобов.

а - вибропитатель и виброжелоб; б - общая схема и детали узлов;

1 - виброжелоб; 2 - вибратор; 3 - вибропитатель; 4 - автобетоновоз; 5 - стойка; 6 - пружинная подвеска

Наиболее широко распространенным типом емкостей, в которые выгружается бетонная смесь из автосамосвалов и доставляется к месту укладки, являются поворотные бадьи-туфельки (рис.5.25). Они позволяют выгружать смесь из автосамосвалов без особых приспособлений. Бадьи такого типа имеют емкость от 0,3 до 1,5-1,8м. Для обеспечения выгрузки бетонной смеси бадьи снабжают наружными вибраторами.

При бетонировании сооружений большой протяженности возможно применение ленточных транспортеров производительностью 40-70 м³/час. Такими транспортерами можно подавать смесь на расстояние 200-300м. Лента транспортера должна двигаться со скоростью не более

1м /сек.

Транспортеры, устанавливаемые вне зданий, оборудуются защитными покрытиями.

Наибольший угол наклона ленты транспортера при подаче бетонной смеси в зависимости от подвижности ее должен быть: при подъеме - 15-18°; при спуске - 10-12°.

Рис.5.25 Бадьи для крановой подачи бетонной смеси:

а - поворотная; 6 - неповоротная;

1 - корпус; 2 - каркас; 3 - затвор; 4 - вибратор; 5 - рычаг; 6 – петля

При больших объемах работ целесообразно транспортировать смесь бетононасосами (рис.5.26). Бетонные смеси, транспортируемые бетононасосами, должны иметь подвижность, назначаемую с учетом технической характеристики бетононасосов (5–8 см- 12…14 см).

Существующие насосы могут подавать смесь по бетоноводам из стальных труб на расстояние по горизонтали до 400м и по вертикали до 80м. Нашей промышленностью выпускаются бетононасосы производительностью от 5 до 65 м³/час; заруб. - до 150 м³/час.

В настоящее время за рубежом созданы бетононасосы, позволяющие перемещать бетонную смесь по горизонтали на расстояние до 2^хкм или по вертикали – до 450м.

Существуют стандартные, передвижные и автобетононасосы.

Бетоновод предназначен для перемещения бетонной смеси от бетононасоса к месту укладки и состоит из отдельных трубчатых звеньев (обычно стальных), входящих в комплект бетононасоса. В комплект входят прямые звенья длиной 0,5...3 м и колена (отводы) с углом поворота 90°, 45°, 22°30' и 10°15'.

Рис.5.26 Принцип работы бетононасосов:

а - с маслогидравлическим приводом; б - с механическим приводом;

1- приемный бункер; 2 - приводные гидроцилиндры; 3 - камера с промывочной водой;

4 - транспортный цилиндр; 5 - вертикальная шиберная пластина; 6 - гидроцилиндр вертикальной шиберной пластины; 7 - бетоновод; 8 - гидроцилиндр горизонтальной шиберной пластины; 9 - горизонтальная шиберная пластина; 10 - нагнетательный клапан; 11 - всасывающий клапан; 12 - цилиндр;

13 - коленчатый вал; 14 - поршень

Повороты создают дополнительное сопротивление движению бетонной смеси. Поэтому при определении расстояния подачи угол поворота 90° соответствует 12м горизонтального участка, а углы поворота 45°, 22°30' и 11^о15' соответствуют 7,5 и 3м; 1м вертикаль­ного бетоновода эквивалентен 8м горизонтального.

Звенья и колена соединяют между собой с помощью быстроразъемных замков с натяжными клиньями и резиновыми уплотни­телями. В зависимости от производительности бетононасоса применяют бетоноводы с внутренним диаметром 80... 203мм (боль­шей производительности соответствует больший диаметр).

Прокладывают бетоновод до наиболее удаленного места укладки бетонной смеси, и по мере укладки его постепенно разбирают, снимая последние звенья труб, т.е. процесс бетонирования ведут «на себя».

В качестве оборудования для распределения бетонной смеси применяют гибкие рукава, поворотные колена, круговые распреде­лители и распределительные стрелы (рис.5.27). Для спуска бетонной смеси вниз используют также обычные желоба и хоботы.

Гибкие распределительные рукава диаметром 80...125 мм при­меняют для распределения бетонной смеси в радиусе до 8м.

Поворотные колена обеспечивают возможность перемещения свободного конца бетоновода по окружности при небольшой пло­щади бетонирования. Соединение поворотных звеньев с вертикаль­ным участком бетоновода осуществляют с помощью одного колена, а с горизонтальным - с помощью двух колен.

Круговой распределитель состоит из двух шарнирно сочленен­ных колен и подставки. Распределитель применяют главным обра­зом при бетонировании цилиндрических конструкций.

Распределительные стрелы являются специализированным обо­рудованием, предназначенным для перемещения концевого участка бетоновода в зону распределения бетонной смеси. Распределитель­ная стрела состоит из несущих элементов — секций бетоновода с концевым резинотканым рукавом и поворотного устройства. Стре­лы в зависимости от их длины бывают двух-, трех- и четырехсекционными. Складывание стрелы обычно производится в вертикальной плоскости и реже - горизонтальной. Распредели­тельные стрелы изготовляют в стационарном и прицепном вариантах (pис.5.27).

Нормальная эксплуатация бетононасосов обеспечивается в том случае, если по бетоноводу перекачивают бетонную смесь подвиж­ностью 5...15 см, удовлетворяющую требованиям удобоперекачиваемости, т.е. способности ее транспортирования по трубопроводу на предельные расстояния без расслоения и образования пробок. Оптимальная подвижность бетонной смеси с точки зрения ее удобоукладываемости 6…8 см.

Рис.5.27 Оборудование для распределения бетонной смеси:

а - гибкий распределительный рукав; б - поворотное колено, соединенное с вертикальным участком бетоновода; в - то же, с горизонтальным участком бетоновода; г - круговой распре­делитель;

д - прицепная распределительная трехсекционная стрела, складывающаяся в вертикальной плоскости;

1- поворотное колено; 2 - шарнирное замковое соединение; 3 - передвижная опора; 4 - круговая опора;

5 - бетононасос; 6 - магистральный бетонопровод; 7 - колесный ход; 8 - корневая секция стрелы;

9 - бетонопровод стрелы; 10 - концевой рукав бетоновода

В качестве крупного заполнителя рекомендуется применять гравий или щебень не игловатой формы. Наибольший размер зерен крупного заполнителя не должен превышать 0,4 внутреннего диа­метра бетоновода для гравия и 0,33 - для щебня. Количество зерен наибольшего размера и зерен пластинчатой (лешадной) или игло­ватой формы не должно превышать 15% по массе.

Перед началом транспортирования бетонной смеси трубопровод смазывают, прокачивая через него известковое тесто или цементный раствор. После окончания бетонирования бетоновод промывают водой под давлением и через него пропускают эластичный пыж. При перерыве более чем на 30 мин смесь во избежание образования пробок активизируют путем периодического включения бетонона­соса, при перерывах более чем на 1 ч бетоновод полностью осво­бождают от смеси.

Укладка и уплотнение бетонной смеси. Процесс укладки бетонной смеси и ее уплотнение называются бетонированием.

Перед началом бетонирования тщательно осматривают опалубку и поддерживающие ее леса. Устраняют в опалубке щели и отверстия, через которые может вытечь цементное молоко.

Укладка бетонной смеси должна быть осуществлена такими способами, чтобы были обеспе­чены монолитность бетонной кладки, проектные физико-механические показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепление с арматурой и закладными деталями и полное (без каких-либо пустот) за­полнение бетоном заопалубленного пространства воз­водимой конструкции.

Укладку бетонной смеси осуществляют тремя метода­ми: с уплотнением, литьем (бетонные смеси с суперпла­стификаторами) и напорной укладкой. При каждом мето­де укладки должно быть со­блюдено основное правило — новая порция бетонной смеси должна быть уложена до начала схватывания це­мента в ранее уложенном слое. Этим исключается необходимость устройства рабочих швов по высоте конструкции (рис.5.28). Как правило, укладку в небольшие в плане конструкции (тон­костенные, колонны, стены, балки и др.) ведут сразу на всю высоту без перерыва для исключения рабочих швов.

а)

Рис.5.28 Укладка бетонной смеси:

а - послойная; б - ступенчатая;

1 - уложенный слой бетона; 2 - укладываемый слой бетонной смеси

Укладка бетонной смеси заключается в распределении поданной смеси по площади бетонируемой части сооружения или конструкции. Равномерное распределение бетонной смеси производится бетонщиками при помощи совковых лопат или скребков, а уплотняется вибраторами, которые либо погружают в бетонную смесь (глубинные), либо размещают на ее поверхности (поверхностные).

Вибрирование - наиболее эффективный способ уплотнения. При вибрировании бетонной смеси ей сообщаются малые по величине и очень частые по времени импульсы, которые приводят все частицы смеси в колебательное движение. Под влиянием вибрирования трение и сцепление между частицами сильно уменьшаются, и смесь приобретает текучесть. Под действием сил тяжести частицы смещаются друг относительно друга, занимая положение, соответствующее наиболее плотному их расположению в общем объеме смеси. При этом значительная часть воздуха и излишней воды вытесняются. С прекращением вибрации бетонная смесь утрачивает свойства текучести. Бетонная смесь уплотняется только при соответствующих режимах вибрирования. Для обеспечения качественного уплотнения смеси амплитуда колебаний по величине должна соответствовать массе среднего размера частиц бетонной смеси. Абсолютная величина амплитуды невелика. Она колеблется в пределах 0,1-0,8мм. При больших амплитудах частицы перемещаются в беспорядке и бетонная смесь расслаивается. Частота колебаний связана с величиной амплитуды. Чем чаще колебания, тем меньше должна быть амплитуда.

На практике часто применяют высокочастотное вибрирование. В этом случае уменьшается мощность вибратора и сокращается продолжительность вибрирования. Высокочастотное вибрирование эффективно при уплотнении смесей с заполнителями небольшой крупности и бетонировании тонкостенных конструкций.

Наибольшее распространение получили электромеханические вибраторы.

Вибраторы делятся на внутренние (глубинные), наружные и поверхностные. Внутренние при работе погружаются в бетонную смесь, наружные - прикрепляют к опалубке, поверхностные - устанавливаются на уплотняемую смесь. Внутренние легкие вибраторы снабжены гибкими валами. Такие вибраторы применяют для уплотнения бетонной смеси в тонких конструкциях и конструкциях, насыщенных арматурой (рис.5.29).

Рабочая часть внутренних вибраторов, погружаемая в бетонную смесь, передает ей колебания через корпус. Поверхностные вибраторы, устанавли­ваемые на уплотняемую бетонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку. Наружные вибраторы, укрепляемые на опалубке при помощи тисков или другого захватного устройства, передают бетонной смеси колебания через опалубку.

Область применения различных типов вибраторов зависит от размеров и формы бетонируемой конструкции, степени ее армиро­вания и требуемой интенсивности бетонирования. Внутренние виб­раторы типа булавы применяют для уплотнения бетонной смеси, укладываемой в массивные конструкции с различной степенью армирования, а внутренние с гибким валом - в различно­го типа густоармированные конструкции. Поверхност­ными вибраторами уплотня­ют только верхние слои бетона и используют их при бетонировании тонких плит и полов. Наружными вибра­торами уплотняют бетон­ную смесь в густоармированных тонкостенных конструкциях.

Каждому типу вибрато­ров присуща своя эффективная зона уплотнения бетонной смеси, характери­зуемая для внутренних и наружных вибраторов ради­усом действия, а поверхно­стных - толщиной прорабатываемого слоя. Так, в зависимости от мощности вибратора и значения созда­ваемых амплитуд и частоты колебаний радиус действия внутренних вибраторов составляет 15...60 см, наружных - 20...40 см.

Вибрационный способ уплотнения наиболее эффективен при умеренно пластичных бетонных смесях с подвижностью 6...8 см. При вибрации более подвижных смесей наблюдается расслоение.

Уплотнение бетонной смеси с одной позиции при внутреннем вибрировании длится приблизительно 15-30 сек.; при поверхностном вибрировании - 20-50 сек. Признаками достаточности вибрирования служат: прекращения осадки смеси и появление цементного молока на поверхности. При внутреннем вибрировании бетонной смеси укладывают слоем толщиной не более 1,25 длины рабочей части вибратора. При поверхностном вибрировании - слоем 25см (конструкции неармированные и с одиночной арматурой) и слоем 12см (конструкции с двойной арматурой). Чтобы не оставалось непровибрированных мест, шаг перестановки внутренних вибраторов не должен превышать полуторного радиуса действия вибратора в зависимости от типа внутреннего вибратора это расстояние колеблется от 25 до 60см. Это расстояние определяют во время работы. При поверхностном вибрировании участки должны перекрываться не менее чем на 4-5см. Вибрирование через арматуру не допускается.

Рис.5.29 Типы вибраторов и схемы передачи колебаний бетонной смеси:

а - внутренний - вибробулава; б - внутренний с гибким валом; в – поверхностный -площадоч­ный;

г - наружный; д - поверхностный - вибро­рейка;

1 - корпус; 2 - штанга; 3 - электро­двигатель; 4 - шланг с гибким валом;

5 - площад­ка; 6 - опалубка; 7 - металлический брус

Продолжительность вибрирования жестких бетонных смесей дол­жна быть не меньше показателя жесткости данной смеси. Визуально продолжительность вибрирования может быть установлена по сле­дующим признакам: прекра­щению оседания, приобре­тению однородного вида, горизонтальности поверхно­сти и появлению на поверх­ности смеси цементного молока.

По мере укладки каждого слоя бетонной смеси вибра­тор переставляют с одной позиции на другую. Расстояние между позициями внутрен­них вибраторов не должно превышать полуторного ра­диуса их действия (рис.5.30). При уплотнении укладываемого слоя внутренний вибратор погружают на 5…8 см в нижележащий слой, чтобы проработать стык между слоями и обеспечить монолитность бетона.

Рис.5.30 Правила уплотнения бетонной смеси вибраторами:

а – внутренними; б – поверхностными;

1 – зона перекрытия; 2 – поверхностный вибратор; 3 – точки погружения глубинного вибратора

При бетонировании массивных конструкций, стен, фундаментов и т.п. бетонная смесь укладывается слоями толщиной 30-50см.

Стены и перегородки высотой до 10м бетонируют ярусами высотой не более3 м. Если ярус выше 3м, смесь подают через звеньевые хоботы.

Колонны высотой не более 5м бетонируют сразу на всю высоту до уровня примыкающих балок. Если колонна выше 5м, бетонирование ведется участками высотой 1,5-2м с загрузкой смеси сбоку хоботами через окна в стенах опалубки. В основании колонны укладывают 10-20см цементного раствора того же состава, что и в бетоне, во избежание образования в этой части колонны раковин.

Балки и примыкающие к ним плиты в ребристых перекрытиях бетонируют одновременно. Балки и плиты, связанные с колоннами и стенами, надлежит бетонировать через 1-2 часа после устройства этих колонн и стен ввиду необходимости первоначальной осадки бетона.

Своды пролетом менее 15м бетонируют без перерывов, одновременно с двух сторон от пят, а массивные своды пролетом более 15м - отдельными участками, симметрично расположенными относительно середины. Между участками свода устраивают усадочные швы, которые заделывают жесткой смесью через 5-7 суток после бетонирования основных участков.

Устройство рабочих швов. Для обеспечения монолитности бетонную смесь в конструкции желательно укладывать непрерывно. Но это возможно только при незначительных объемах работ и в сравнительно простых конструкциях. Во всех остальных случаях перерывы в бетонировании конструкций неизбежны. Таким образом, при возобновлении работ смесь приходиться укладывать на бетон, частично уже отвердевший. Стыки свежего бетона с ранее уложенными называют рабочими швами. Для улучшения сцепления старого бетона с новым перед укладкой нового бетона затвердевший бетон очищают от цементных пленок и промывают. На большие поверхности затвердевшего бетона непосредственно перед укладкой смеси наносят тонкий слой (20-30мм) цементного раствора того же состава, что и раствор бетона.

Рабочие швы намечают в таких местах, где они не могут повлиять на прочность конструкции. Рабочие швы в колоннах допускаются только на уровне фундамента и у низа прогонов, балок (или капителей).

Рамные конструкции следует бетонировать без перерыва. В исключительных случаях допускается устраивать рабочие швы в ригеле рамы с небольшим отступом от стойки рамы (рис.5.31)

Балки и плиты перекрытий бетонируют одновременно, однако высокие балки можно сооружать раздельно от плит с устройством рабочих швов, располагаемых вдоль балки на 2-3см ниже нижней поверхности плиты. В многопролетных балках перерыв в бетонировании (швы нужно делать не над колонной, а в средней части пролета). Рабочие швы в балках образуют в виде вертикального среза с установкой деревянного щита.

Укладку бетонной смеси в ребристые перекрытия следует вести параллельно второстепенным балкам с устройством рабочих швов в средней трети пролета между главными балками.

При таком порядке бетонирования сохраняется монолитность прогонов.

Возобновление бетонирования ж/б конструкций после перерыва продолжительностью более 2 часов допускается только после достижения уложенным прочности на сжатие не менее 12 кг/см². При условии принятия мер против сотрясений и других механических воздействии, которые могут нарушить структуру уложенного бетона, возможно возобновление бетонирования при прочности на сжатие и менее 15 кг/см².

Рис.5.31 Расположение рабочих швов:

а - в колоннах и балках ребристого перекрытия; 6 - в колоннах с подкрановыми балками;

в - в ребристом перекрытии в направлении, параллельном балкам; г - то же, в направлении,

параллельном прогонам; д - в колоннах с безбалочным перекрытием;

е - в стойке и ригеле рамы

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

В фундаменты и массивы в зависимости от объема, заглубления, высоты и других особенностей бетонную смесь укладывают по следующим технологическим схемам: с разгрузкой смеси из транс­портного прибора непосредственно в опалубку с передвижного моста или эстакады, с помощью вибропитателей и виброжелобов, бетоноукладчиков, бетононасосов, бадьями с помощью кранов.

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

Для устройства бетонных подготовок под полы применяют бетонную смесь с осадкой конуса 0...2 см. Площадь, на которой предусмотрено устраивать подготовку, разбивают на карты-полосы шириной 3...4 м, устанавливая по их краям маячные доски. Поло­сы-карты бетонируют через одну (рис.5.32, а). В промежуточные полосы бетонную смесь укладывают после затвердения бетона в смежных полосах. Перед бетонированием промежуточных полос снимают маячные доски; по этим граням образуются рабочие швы. Бетонную смесь выгружают на место бетонирования непосредст­венно из автобетоновоза (или подают бетононасосами). Лопатами ее грубо разравнивают, а затем с помощью вибробруса (виброрейки) уплотняют (рис.5.32, б). При этом вибробрус на одной позиции держат до тех пор, пока он не опустится обоими концами на маячные доски.

Рис.5.32 Укладка бетонной смеси в подготовке и полы:

а - разбивка на карты-полосы; б - схема укладки;

1 - карта-полоса; 2 – поперечная доска; 3 - направляющая доска («маяк»); 4 - виброрейка

При укладке бетонной смеси в массивные густоармированные плиты большой площади (фундаментные плиты, днища резервуаров и отстойников и др.) основным технологическим требованием является непрерывность укладки на всю высоту плиты (0,15...1,5 м).

Для осуществления процесса укладки плиты разбивают на карты. Если толщина плит меньше 0,5м, то разбивку на карты и укладку бетона ведут так же, как и бетонных подготовок. При большей толщине плиты разбивают на параллельные карты шириной 5...10 м, оставляя между ними разделительные полосы шириной 1…1,5 м (рис.5.33, а). Для обеспечения непрерывной укладки смеси на всю высоту плиту разбивают на блоки без разрезки арматуры, с ограж­дением блоков металлическими сетками.

Карты бетонируют подряд, т.е. одну за другой. В разделительные полосы смесь укладывают враспор с затвердевшим бетоном карт после снятия опалубки на их границах. Бетонную смесь подвижно­стью 2...6 см подают на карты бетононасосами, с помощью бето­ноукладчиков, эстакад, а также кранами в бадьях. Подавать ее следует в направлении к ранее уложенному бетону, как бы прижимая новые порции к уложенным (рис.5.33, б).

Рис.5.33 Укладка бетонной смеси в большеразмерные плиты:

а - разбивка на карты бетонирования; б - правила укладки бетонной смеси с применением бетоноводов;

в - то же, бадьей; 1 - опалубка разделительной полосы; 2 - арматура; 3 - разделительная полоса;

4 - карта бетонирования; 5 - подстилающий слой; 6 - уложенный бетон;

7 - подаваемая бетонная смесь; 8 - бетоновод; 9 - бадья

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

При возведении стен в разборно-переставной опалубке смесь укладывают участками высотой не более 3м. В стены толщиной более 0,5м при слабом армировании подают бетонную смесь подвижностью 4...6 см. При длине более 20м стены делят на участки по 7... 10м (рис.5.34, а) и на границе участков устанавливают разделительную опалубку. Бетонную смесь подают непосредственно в опалубку в нескольких точках по длине участка бадьями, вибро­желобами, бетононасосами. При высоте стен более 3м используют звеньевые хоботы, при этом смесь укладывают горизонтальными слоями толщиной 0,3...0,4 м с обязательным вибрированием.

Подавать смесь в одну точку не рекомендуется, так как при этом образуются наклонные рыхлые слои, снижающие качество поверх­ности и однородность бетона.

В тонкие и густоармированные конструкции стен и перегородок укладывают более подвижные бетонные смеси (6...10 см). При толщине стены до 0,15м бетонирование ведут ярусами высотой до 1,5м (рис.5.34, б). С одной стороны опалубку возводят на всю высоту, а со стороны бетонирования — на высоту яруса. Это по­зволяет повысить качество и обеспечить удобство работы. Уложив бетонную смесь в первый ярус, наращивают опалубку следующего и т.д. При подаче бетонной смеси бетононасосом опалубка может быть выставлена сразу на всю высоту с обязательным условием, чтобы конец, бетоновода был заглублен в укладываемую бетонную смесь (так называемое «напорное бетонирование»).

В колонны высотой до 5м со сторонами сечения до 0,8м, не имеющие перекрещивающихся хомутов, бетонную смесь укладыва­ют сразу на всю высоту. Смесь осторожно загружают сверху и уплотняют внутренними вибраторами (рис.5.35, а). При высоте же колонн свыше 5м смесь подают через воронки по хоботам (рис.5.35, б). В высокие и густоармированные колонны с перекрещива­ющимися хомутами смесь укладывают ярусами до 2м с занижением через окна в опалубке или специальные карманы (рис.5.35, в).

в) От бетононасоса

Рис.5.34 Укладка бетонной смеси в стены и перегородки:

а - в стены толщиной 0,5м и высотой 3м; б – в тонкие стены и перегородки с подачей бетонной смеси бадьями; в -то же бетононасосом; 1 – ранее забетонированный участок стены;

2 - звеньевой хобот с воронкой; 3 - вибратор с гибким валом; 4 - шланг бетононасоса;

5 -разделительная опалубка; 6 - опалубка; 7 – наружный щит опалубки; 8 – арматурный каркас;

9 - бадья с бетоном; 10 - направляющий щит; 11 - подмости для рабочих

Рис.5.35 Укладка бетонной смеси в колонны:

а - колонны высотой до 5м; б - то же, высотой более 5м; в - то же, с густой арматурой;

г - схема опалубки со съемным щитом; 1 - опалубка; 2 - хомут; 3 - бадья; 4 - вибратор с гибким валом;

5 - приемная воронка; 6 - звеньевой хобот; 7 - навесной вибратор; 8, 9 - карманы; 10 - съемный щит

Иногда для подачи бетонной смеси опалубку колонн выполняют со съемными щитами (рис.5.35, г), которые устанавливают после бетонирования нижнего яруса.

В балки и плиты, монолитно связанные с колоннами и стенами, бетонную смесь укладывают через 1...2ч после укладки последнего слоя (порции) в вертикальные конструкции ввиду необходимости первоначальной осадки уложенной в них смеси.

В балки (прогоны) и плиты ребристых перекрытий смесь укла­дывают, как правило, одновременно.

В балки высотой более 80см бетонную смесь укладывают слоями 30...40 см с уплотнением, внутренними вибраторами. При этом последний слой смеси должен быть на 3...5 см ниже уровня низа плиты перекрытия.

В плиты перекрытия бетонная смесь подается сразу на всю ширину с уплотнением поверхностными вибраторами при их тол­щине до 0,25м и внутренними при большей толщине.