Учебники / Основин. Строительные материалы и изделия. Учебное пособие

Рис. 10.3. Сборные железобетонные элементы фундаментов

Плиты ленточных фундаментов (рис. 10.3, а) изготавливают двух типов – основные и доборные из бетона марки 150. Высота плит h = 300 мм, ширина b = 600, 800 мм, длина l = = 1180, 2380 мм. Плиты армированы сварными сетками из горячекатаной арматурной стали периодического профиля.

Фундаментные башмаки (рис. 10.3, б) изготавливают различных форм и размеров. При строительстве одноэтажных гидромелиоративных и сельскохозяйственных производственных зданий с полным и неполным железобетонным каркасом обычно используют железобетонные фундаментные башмаки (стаканы) высотой 500, 550, 600…800, 1500…4200 мм. Марка бетона – 150. Для колонн, площадь сечения которых 400×400 мм, выпускают железобетонные стаканы марок Ф-13, БК-14, Ф-17 и Ф-20, где число указывает размер сторон их подошвы в дециметрах.

10.4. Предварительно напряженные железобетонные конструкции

Железобетонные конструкции изготавливаются как с обычной, так и с предварительно напряженной арматурой. Обычный способ армирования (укладка стальных стержней в растянутую зону) не предохраняет конструкцию от появления в ней тре-

140

щин, так как бетон обладает весьма незначительной растяжимостью. В эти трещины проникают влага и газы, которые вызывают коррозию арматуры; кроме того, с появлением трещин увеличивается прогиб конструкции. Следовательно, растянутую зону надо сжать, что достигается предварительным напряжением арматуры. Ее растягивают на специальных машинах, а затем укладывают в бетонную смесь. Стержни сжимаются, а вместе с ними за счет сцепления сжимается и бетон.

Натяжение арматуры для предварительно напряженных конструкций выполняется механическим, электротермическим, электротермомеханическим и химическим натяжением. В качестве напрягаемой арматуры применяют стержневую горячекатаную классов А-IV и А-V, стержневую термически упрочненную классов Ат-V, Ат-VI, Ат-VII, холоднотянутую проволоку из углеродистой стали классов Вр-II и В-II, арматурные каркасы классов К-7 и К-19, стержневую горячекатаную сталь, упрочненную вытяжкой А-IIIВ. Механическое натяжение стержневой, проволочной и катаной арматуры производят гидравлическими домкратами, а также специальными натяжными машинами. При электротермическом натяжении арматурные стержни с анкерами на концах нагревают электрическим током до требуемого удлинения и фиксируют в жестких упорах для поддонов. Температура нагревания для большинства арматурных сталей составляет 400 °С при продолжительности 0,5… 10 мин. При электротермомеханическом натяжении арматурную сталь нагревают электрическим током и в таком состоянии навивают на упоры форм или стендов. Химическое натяжение арматуры происходит за счет расширения бетона, для изготовления которого применяют напрягающие цементы.

10.5. Монолитный и сборно-монолитный железобетон

Из монолитного железобетона возводятся здания и сооружения самого различного назначения: промышленные и жилые, объекты социально-культурного назначения, плотины, энергетические комплексы, телебашни и т.п. В настоящее время ежегодное производство бетона для монолитного строительства в мире превышает 1,5 млрд м3.

Современные системы переставной блочной опалубки для строительства монолитных многоэтажных зданий имеют раз-

141

меры в плане до 9×12 м и массу до 12 т. Такая опалубка применяется для укладки литых бетонных смесей с помощью бетононасосов. Основные типы унифицированных опалубок: разборно-переставная, мелкая щитовая, блочная, скользящая, объемно-приставная, греющая. Кроме того, используются несъемные многофункциональные опалубки в виде тонкостенных элементов из армоцемента, стеклофиброцемента, фибролита и тонких железобетонных плит. В малоэтажном строительстве перспективно применение несъемной опалубки из пенополистирола, фибролита и т.д.

В строительстве широко применяют сборно-монолитные сооружения. Например, существуют конструкции жилых и административных высотных зданий, имеющих монолитный сердечник с шахтами лифта, вокруг которого возводится каркас из сборных железобетонных или металлических элементов. Большие площади стеновых конструкций выполняются из объемных блоков, представляющих собой две соединенные между собой сборные железобетонные плиты, пространство между которыми заполняется монолитным железобетоном.

10.6. Заводское производство сборных железобетонных изделий и конструкций

При заводском изготовлении железобетонных изделий широкое распространение нашли три основных способа производства: агрегатно-поточный, конвейерный и стендовый. Разновидностью стендового способа является кассетный.

Агрегатно-поточный способ (рис. 10.4) изготовления конструкций характеризуется расчленением технологического процесса на отдельные операции или их группы, выполнением

Рис. 10.4. Схема агрегатно-поточного производства:

1 – бетоноукладчик; 2 – секционная виброплощадка; 3 – самоходная тележка-формо- укладчик; 4 – камера твердения; 5 – пост распалубки; 6 – место подготовки форм; 7 – самоходная тележка

142

нескольких разнотипных операций на универсальных агрегатах, наличием свободного ритма в потоке, перемещением изделия от поста к посту.

Формы и изделия переходят от поста к посту с произвольным интервалом, зависящим от длительности операции на данном рабочем месте, которая может колебаться от нескольких минут (например, смазка форм) до нескольких часов (пост твердения отформованных изделий). Агрегатно-поточный способ отличается также тем, что формы и изделия останавливаются не на всех постах поточной линии, а лишь на тех, которые необходимы для данного случая. Агрегатно-поточный способ организации производства характеризуется возможностью закрепления за одной поточной линией изделий, различных не только по своим типоразмерам, но и по конструкции. Эта возможность обеспечивается наличием на поточной линии универсального оборудования.

Напорные железобетонные трубы диаметром 1200…2000 мм изготавливают путем центрифугирования по трехстадийной технологии.

Конвейерный способ характеризуется следующими признаками: максимальное расчленение технологического процесса на операции, выполняемые на отдельных рабочих постах, перемещение форм и изделий от поста к посту с регламентированным ритмом.

Изделия в процессе обработки передаются конвейерным устройством пульсирующего действия автоматически; при этом создаются условия для более полной синхронизации. Конвейерная организация производства характеризуется принудительным ритмом, т.е. перемещение формуемых изделий осуществляется в строгой последовательности через одни и те же формовочные посты, с определенной заданной скоростью передвижения. Это требует комплексной механизации операций и применения автоматического технологического оборудования. Обычно для межоперационного транспорта применяют механизированные транспортные средства линейного типа – тележечные конвейеры, состоящие из определенного количества поддо- нов-тележек, которые перемещаются тяговой цепью по рельсовым путям.

На вибропрокатных установках (рис. 10.5) имеется непрерывно движущаяся формующая лента, выполненная из объемных или плоских пластин. На ленту наносят смазку, затем

143

укладывают арматурный каркас, бетонную смесь с помощью бетоноукладчика, который равномерно распределяет ее по ширине формующей ленты. Уплотняют бетонную смесь путем вибрирования и частично прокатом. До проектной толщины изделие калибруется калибрующим механизмом.

Отформованное изделие по мере движения ленты поступает в зону тепловлажностной обработки, где используют контактный прогрев за счет подачи пара с температурой 105...110 °С под формующую ленту. Через 40 мин изделие подогревается до температуры 95...98 °С. Продолжительность тепловой обработки – 2 ч для тяжелых бетонов и 4 ч для легких бетонов на пористых заполнителях. Скорость движения формующей ленты достигает 15...30 м/ч. После тепловой обработки специальный опрокидыватель переворачивает изделие из горизонтального положения в вертикальное, и оно транспортируется на склад готовой продукции.

Стендовый способ производства железобетонных изделий характеризуется следующими основными признаками: весь процесс производства осуществляется в неподвижных формах или на специальных стендах; изделия в процессе обработки остаются неподвижными, а рабочее и технологическое оборудование перемещается от одной формы к другой; за каждым стендом или формой закрепляется одно или несколько технологически однородных изделий.

По количеству закрепленных типоразмеров изделий стендовые установки делятся на специализированные (кассеты для изготовления лестничных маршей и площадок, стенды для производства подкрановых балок, полигональных ферм и т.д.) и универсальные (для изготовления различных технологически однородных изделий).

Кассетным способом изготавливают внутренние несущие стеновые панели, панели перекрытий, балконные плиты и другие железобетонные изделия, имеющие габариты, соответствующие размерам отсеков кассетных установок.

10.7. Контроль качества железобетонных изделий

В проектах и технических условиях указаны конкретные требования, которые зависят от назначения и условий эксплуатации конструкций и изделий. Например, к бетону предъявля-

145

ют требования по прочности, влажности, морозостойкости, водонепроницаемости, водопоглощению, теплопроводности.

На лицевых поверхностях конструкций не допускаются жировые и ржавые пятна. Открытые поверхности стальных закладных изделий, выпуски арматуры, монтажные петли и строповочные отверстия не должны иметь наплывов бетона. Место строповки изделия показывают символом в виде двух вертикально ориентированных звеньев цепи. Верх изделия обозначен двумя направленными вверх параллельными стрелками, опирающимися на горизонтальную полосу. На изделия наносят треугольник с вершиной, указывающей место опирания при складировании и транспортировке. Установочные риски обозначают сплошным прямоугольником размерами 10×30 мм.

Конструкции и изделия после их изготовления, а также на строительной площадке хранят на специально оборудованных складах рассортированными по видам и маркам. Склады оборудуют специальными устройствами и кассетами. Подкладки, устанавливаемые под точки опирания, изготавливают из древесины. Если в изделии есть выступающие закладные детали или монтажные петли, то толщина подкладки должна быть как минимум на 20 мм больше размера выступающей детали. Складируют изделия так, чтобы были видны маркировочные надписи.

146

СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ

11.1.Общие сведения о строительных растворах

иих классификация

Строительным раствором называют искусственный каменный материал, полученный в результате твердения правильно подобранной смеси, состоящей из вяжущего вещества, воды, мелкого заполнителя и добавок. До твердения ее называют растворной смесью.

П о с т е п е н и г о т ов н о с т и растворные смеси классифицируют следующим образом:

готовая к применению – перемешанная смесь вяжущего вещества, необходимых добавок, мелкого заполнителя и воды, полностью затворенная водой;

предварительного изготовления – перемешанная и частично затворенная водой до подвижности 1…3 см смесь вяжущего вещества, необходимых добавок и мелкого заполнителя, дозатворяемая водой перед применением;

сухая – перемешанная смесь сухих компонентов (вяжущего вещества, мелкого заполнителя и необходимых добавок), затворяемая водой или водной дисперсией полимеров перед применением.

Строительные растворы классифицируют по назначению, применяемым вяжущим веществам и средней плотности.

П о на з н а ч е н и ю растворы подразделяют на кладочные (в том числе монтажные), штукатурные, облицовочные и рас-

творы для стяжек, п о п р и м е н я е м ы м в я ж у щ и м – на простые (на вяжущем одного вида – цементные, известковые, гипсовые) и сложные (на смешанных вяжущих), п о с р е д не й п л о т н ос т и – на тяжелые плотностью более 1500 кг/м3 и легкие плотностью менее 1500 кг/м3.

11.2. Свойства растворных смесей и растворов

Основными показателями качества растворных смесей являются: удобоукладываемость, пластичность, водоудерживаю-

147

щая способность (для смесей с подвижностью свыше 4 см), расслаиваемость, растекаемость (для смесей самонивелирующихся стяжек), расчетная температура применения (при отрицательных температурах воздуха), насыпная плотность и влажность (для сухих растворных смесей).

Удобоукладываемость – способность растворной смеси легко укладываться плотным и тонким слоем на пористое основание и не расслаиваться при хранении, транспортировке и перекачивании насосами. Она зависит от пластичности (подвижности), водоудерживающей способности смеси и способности расслаиваться.

Пластичность характеризуется подвижностью смеси, т.е. способностью растекаться под действием собственного веса или приложенных к ней внешних сил. Подвижность почти всех растворных смесей определяют глубиной погружения (в сантиметрах) стандартного конуса массой (300 ± 2) г. Высота конуса – 180 мм, диаметр основания – 150 мм, величина угла при вершине – 30°.

В лаборатории конус устанавливают на штативе 1 (рис. 11.1, а), в условиях строительной площадки его подвешивают на цепочке с кольцом (рис. 11.1, б). Конус 3, удерживаемый за кольцо, подносят к смеси так, чтобы он вершиной касался ее поверхности. Затем его отпускают, и он погружается в смесь под действием собственного веса. По делениям на шкале 6 или на поверхности конуса определяют глубину погружения его в

смесь. Если конус погрузился, например, на глубину 6 см, это значит, что подвижность растворной

смеси составляет 6 см. Подвижность растворной сме-

си зависит прежде всего от количества воды и вяжущего вещества, вида вяжущего и заполнителя, соотношения между вяжущим и заполнителем.

Рис. 11.1. Прибор для определения подвижности растворной смеси:

а – общий вид (1 – штатив; 2 – сосуд для раствора; 3 – конус; 4 – трубка; 5 – стрелка; 6 – шкала); б – конус СтройЦНИЛа

148

В зависимости от подвижности растворные смеси подразделяют на марки (табл. 11.1).

Таблица 11.1

Марки растворной смеси в зависимости от подвижности

Водоудерживающая способность – способность растворной смеси удерживать воду при укладке на пористое основание (кирпич, шлакоблоки, бетон и т.п.), а также при транспортировке. Ее увеличивают путем введения в растворную смесь неорганических дисперсных добавок и органических пластификаторов. Водоудерживающая способность растворных смесей должна быть не менее 95%.

Расслаиваемость – способность растворной смеси разделяться на твердую и жидкую фракции при транспортировке и перекачивании ее по трубам и шлангам. Расслаиваемость свежеприготовленных растворных смесей не должна превышать 10%.

Растекаемость растворных смесей для самонивелирующихся стяжек, определяемая по диаметру расплыва, должна быть не менее 22 см.

Основными показателями качества растворов являются: прочность при сжатии, прочность на растяжение при изгибе (для растворов самонивелирующихся стяжек), средняя плотность, морозостойкость (для растворов, подвергающихся в процессе эксплуатации попеременному замораживанию и оттаиванию), прочность сцепления с основанием – адгезия (для штукатурных, облицовочных растворов и растворов для самонивелирующихся стяжек), прочность клеевого соединения при равномерном отрыве (для облицовочных растворов, используемых в случае приклеивания облицовочных плиток к основанию без применения дополнительного крепления плиток к основанию), коэффициент паропроницаемости (для штукатурных растворов), усадка – наличие усадочных трещин в слое проектной толщины (для растворов самонивелирующихся стяжек). Нормируемые показатели качества растворов должны быть обеспечены в проектном возрасте. За проектный возраст растворов, если иное не установлено в проектной документации, следует принимать 7 сут для растворов, приготовленных без примене-

149