книги из ГПНТБ / Производство работ по строительству аэродромов

S. Работы no созданию швов

Работы по созданию швов в аэродромных покрытиях требуют большой тщательности. Опыт эксплуатации ряда аэродромов пока­ зывает, что во многих случаях разрушение плит аэродромных по­ крытий начинается со швов.

Швы аэродромных покрытий по их назначению разделяются на швы расширения и швы сжатия. По конструктивному оформлению различают швы со шпунтом, швы со штырями, швы с вертикаль­ ными гранями и ложные швы.

Верхняя часть всех швов заполняется специальной мастикой. Состав мастики и способы заполнения швов должны обеспечить на несколько лет:

а) сцепление мастики с бетоном при всех условиях погоды; б) водонепроницаемость шва;

в) температуроустойчивость при воздействии разогретых газов работающих самолетных двигателей.

Этим требованиям в наибольшей степени удовлетворяет масти­ ка, содержащая 65—70% смеси битума и сплава В-1, песка мел­ кого или минерального порошка — 15—20%, асбестовой крошки — 10%, резиновой крошки — 5 %.

В швы расширения устанавливают деревянные прокладки, сжа­ тие которых позволяет сближаться краям сопрягаемых плит.

Производство работ по устройству швов начинается с установки приставной опалубки, прикрепления к ней реек в швах расширения, установки штыревых соединений в поперечных швах. Правильность положения швов проверяется рейками и специальными шаблонами. Вместе с этим производится обмазка граней ранее образованных шпунтов и штырей.

Для обеспечения правильной нарезки поперечных швов на опа­ лубке или на бетонной поверхности с противоположных сторон де­ лаются метки, обозначающие ось шва. При распределении бетонной смеси необходимо обеспечить сохранность положения всех установ­ ленных элементов шва. Если их положение нарушено, смесь должна быть удалена, а смещенные детали установлены на место. После укладки бетонной смеси по заранее сделанным меткам нарезается шов. Операция по нарезке швов может выполняться с помощью раз­ личных средств механизации. Одним из них является специальна созданная для этой цели машина для нарезки и заливки швов, ра­ ботающая в комплекте 'бетоноукладочных машин. Продольные швы она нарезает с помощью диска при движении вдоль ряда бетони­ руемых плит, поперечные швы —■виброножом. На машине смонти­ рован резервуар, из которого производится заливка швов мастикой. Для этой же цели применяются переносные виброножи. После на­ резки и закругления кромок шва в верхнюю его часть заливается разогретая мастика.

Втех случаях, когда заливка верхней части швов производится

вуже затвердевшем бетоне, после нарезки в него вставляется де-

ревянная рейка на время приобретения бетонной смесыо Некоторой прочности. Спустя 3—4 часа рейка осторожно (чтобы не повредить кромки шва) извлекается. После окончания ухода за бетоном верх­ няя часть шва расчищается от песка, просушивается, продувается струей сжатого взодуха и подгрунтовывается битумом мэрии IV или V, разжиженным бензином в соотношении 1:1. После просыхания подгрунтовки шов заливается мастикой.

Процесс нарезки верхней части шва в незатвердевшей смеси имеет свои недостатки. При его выполнении бетонная смесь раз­ рыхляется, что приводит 'к повреждению кромок в последующем. В последние годы в ряде стран применяется способ нарезки верхней части швов в частично затвердевшей смеси с помощью специальной машины с вращающимися корундовыми дисками. В этом случае до­ стигается ровность шва и сохранение кромок. Однако этот способ связан с большой затратой энергии и дисков.

6. Распределение бетонной смеси

Перед укладкой смеси окончательно проверяются ранее выпол­ ненные работы по подготовке основания, его увлажнению, рас­ стилке рулонного материала, установке опалубки, арматурных кар­ касов и деталей стыков, обмазке граней плит, опалубки и др.

Основные требования к укладке смеси следующие:

1) бетонная смесь должна быть равномерно распределена по всей бетонируемой площади без излишков и недостатков;

2) в процессе распределения смесь не должна расслаиваться

иперемешиваться с материалом основания;

3)поверхность основания не должна повреждаться при работе машин, распределяющих смесь.

Бетонная смесь распределяется бетоноукладочными машинами. Способы распределения схематически изображены на рис. 82. При использовании бункерного распределителя с загрузкой из бокового ковша (схема рис. 82, а) при перевалке смеси из ковша в бункер высота ее падения превышает 2 м. Падение смеси с такой высоты

па песчаное основание приводит к частичному его повреждению. В местах стояния бункера при его загрузке смесь имеет повышен­ ную начальную плотность, что приводит к образованию ее излиш­ ков. Кроме того, в момент подъема возникают большие нагрузки на рельс-формы со стороны ковша, что нередко вызывает их просадки и отклонения от проектных отметок. Тем не менее распределители этого типа широко применяются в аэродромном строительстве.

Распределение смеси по схеме рис. 82,6 отличается от предыду-. щей центральным расположением загрузочного ковша. Это требует подъезда автомобилей задним ходом по подготовленному основа­ нию, что связано с его повреждением. Распределение смеси таким способом характерно для работ, когда ее подвоз сбоку невозможен. При бетонировании аэродромных покрытий данный способ распро­ странения не получил.

242

При распределении пб схеме рис. 82, в бетонная смесь из авто­ самосвала с боковой выгрузкой разгружается непосредственно в бункер с последующим ее распределением. Данный способ лишен многих из перечисленных ранее .недостатков. Он нашел применение в последние годы и является перспективным.

На схеме рис. 82, г представлен способ распределения смеси с помощью шнека. Кроме недостатка, связанного со схемой подвоза, при испытаниях машин этого типа было отмечено, что при работе шнека нарушается однородность смеси. Этот способ не нашел при­ менения в аэродромном строительстве.

Аналогично производятся работы с помощью лопастного распре­ делителя (схема рис. 82,д), с той разницей, что распределение сме­ си в этом случае производится лопастыо. Недостатки данного спо­ соба связаны с подвозом смеси. Что касается влияния лопасти на однородность смеси, то ее воздействие мало отличается от работы бункера. Этот способ в нашей стране не применяется.

Как видно, в связи с необходимостью проезда автомашин к месту укладки распределение смеси по схемам рис. 82, б, г и д при нали­ чии арматуры и разосланного по песчаному основанию рулонного материала невозможно.

На схеме рис. 82, е представлен способ распределения смеси распределителем, имеющим в качестве одного из рабочих органов крановое оборудование. В этом случае бетонная смесь подвозится

вбадьях и с помощью крана разгружается полностью или частично

влюбом месте бетонируемой площади. Последующее ее распреде­ ление может быть выполнено распределяющей лопастыо. При этом способе перемещение смеси по основанию может быть минималь­ ным. Данный способ, не имея недостатков, отмеченных ранее, мо­ жет найти применение при строительстве аэродромов.

При использовании всех средств механизации для распределе­ ния бетонной смеси рабочие органы машин должны быть отрегули­ рованы с таким расчетом, чтобы после уплотнения смеси не остава­ лось ее излишков и не выявлялись недостатки. Удаление излишков и пополнение недостач может быть произведено лишь вручную, что требует больших затрат труда. Толщина слоя смеси до ее уп­

лотнения должна превышать проектную толщину покрытия для g

смесей с -ц- = 0,48—0,50 при отсутствии арматуры ориентировочно

на 10—12%, при наличии арматуры — на 14—16%. Особое внима­ ние должно быть обращено на заполнение пространства у краев плит.

Для распределения бетонной смеси в лотковых рядах может применяться распределитель бункерного типа, при этом на направ­ ляющей раме, по которой перемещается бункер, прикрепляют с обеих сторон две пары клинообразных балок, повторяющих про­ филь лотка.

При укладке бетонной смеси с помощью средств малой механи­ зации ее распределение производится вручную. Для этой цели при­

244

где р — вес эксцентрика вибратора в кг,

е— эксцентриситет в см,

Р— вес вибратора.

Скорость колебания при вибрировании

Выражая ш через число оборотов вибратора в минуту п, по­ лучим

Для получения достаточной плотности бетонной смеси при ви­ брировании необходимо, чтобы скорость колебаний была выше некоторого минимального значения. А. Е. Десовым были уста-

Таблица 48

Минимальные скорости колебаний в см/сек для бетонных смесей различных подвижностей при разных частотах

(время вибрирования 30 сек.)

новлены величины этих минимальных скоростей для бетонных смесей с заполнителями различной окатанности (таблица 48).

246

Как видно из таблицы, жесткие бетонные смеои требуют боль­ ших скоростей при их уплотнении вибрированием.

Вопрос о потребных минимальных скоростях исследован еще

Не вполне исследован вопрос о влиянии времени вибрирования, крупности заполнителя и других факторов. Однако приведенными значениями v min можно пользоваться для решения некоторых практических задач.

Непосредственное измерение амплитуды в колеблющейся не­ однородной среде представляет большие трудности, поэтому для определения радиуса действия глубинного вибратора или тол­ щины прорабатываемого слоя поверхностным вибратором необ­ ходимо знать закономерности распространения колебаний в бе­

тонной смеси.

При работе глубинных вибраторов колебания распростра­ няются в виде кольцевых волн. Изменение энергии колебаний по мере удаления от источника при кольцевых волнах происхо­

ство энергии J на удалении от источника колебаний можно опре­

или

У, _ г — dr

Л ~ г

Уменьшение энергии за счет рассеяния при изменении расстоя­ ния от источника на величину dr будет равно

(116)

г

Уменьшение энергии за счет поглощения составит

£tJdr. (117)

Суммарное уменьшение энергии

(118)

или

dJ_ J

247

где к — коэффициент пропорциональности,

А— максимальная амплитуда колебаний,

Т— период колебаний.

Из двух данных уравнений находим

Считая, что частота колебаний не изменяется по мере удале­

Пользуясь данным уравнением, можно решать различные практические задачи при использовании глубинных вибрационных уплотнителей. Так, например, измерив с помощью вибрографа амплитуду колебания на корпусе вибратора, зная величину а и потребную минимальную скорость колебаний, можно определять

248

Для бетонных смесей с осадкой конуса 0 см I -jj — 0,47 -=-

н -0,50 j значения а ориентировочно могут быть приняты на 3096

больше указанных величин.

При работе поверхностных вибраторов на уплотнении бетон­ ной смеси в аэродромных покрытиях, учитывая их относительно небольшую толщину, можно с некоторым приближением считать, что энергия колебаний распространяется в виде плоских волн и ее изменение происходит лишь за счет поглощения. Количество

о (Л ,— л,

или

3

(125)

Величина р является менее изученной по сравнению с коэф­ фициентом а для кольцевых волн. Исследованиями В. А. Афа­ насьева, проведенными в ЛКВВИА им. А. Ф. Можайского, было

найдено, что для бетонных смесей с - ц = 0,5 коэффициент р

имеет значение 0,09—0,095. Качественная характеристика коле­ баний в бетонной смеси при поверхностном вибрировании по данным В. А. Афанасьева приведена на рис. 83. Как видно, в каждый момент работы вибратора имеет место разница в вели­ чине амплитуд в разных по высоте слоях вследствие затухания энергии. Кроме того, в каждом слое величина амплитуды изме­ няется с течением времени, вначале возрастая до максимума, затем снижаясь до некоторых неизменных величин. Сложность происходящих при этом процессов, а также их недостаточная изу­ ченность не позволяют дать им полного объяснения.

Можно предполагать, что затухание колебаний, с течением вре­ мени более заметное в верхних слоях и менее в нижних, происхо-

249

дмт в связи с тем, что по мере уплотнения смеси в колебательный процесс, вовлекается все большее ее количество. С некоторого мо­ мента времени дальнейшее вовлечение прекращается, после чего смесь колеблется с неизменными амплитудами. В связи с этим раз­ личают период неустановившихся и установившихся колебаний С наступлением периода установившихся колебаний вибрирование на данной! позиции может быть закончено.

Рис. 83. Изменение колебаний в бетонной смеси при ее уплотнении поверхностным вибратором

При строительстве бетонных аэродромных покрытий приме­ няется глубинное, поверхностное и станковое вибрирование. Стан­

плит. Радиус действия и шаг перестановки, зависящие от конструк­ ции вибратора и свойств уплотняемой смеои, а также время вибри­ рования назначаются лабораторией.

Продолжительность вибрирования бетонной смеси завиоит от ее жесткости, параметров вибратора и толщины уплотняемого слоя. Для облегчения назначения времени вибрирования приобъектная лаборатория должна составить графики, подобные изображенным на рис. 84. Длительность работы вибратора на одной позиции обыч­ но колеблется в пределах 30—60 сек.

Производительность глубинных вибраторов определяется по

250