Бетонирование конструкций

Качество конструкции в значительной степени зависит от надлежащей укладки и уплотнения бетонной смеси. В рыхлом, неуплотненном состоянии, объем воздуха в жестких смесях составляет 40–45 %, в пластичных – 10–15 %. Бетонная смесь в опалубку должна быть уложена без пустот и с минимальным объемом воздушных пор. Каждый процент воздуха уменьшает прочность бетона на 3–5 %.

Степень уплотнения характеризуется коэффициентом уплотнения К_упл=_см/_расч, где _см – средняя плотность уплотненной бетонной смеси, кг/м³; _расч – расчетная средняя плотность бетонной смеси, кг/м³,

где _ц, _в, _щ, _п – истинная плотность цемента, воды, песка, щебня, кг/м³; Ц, П, Щ, В – расход материалов, кг.

Хорошо уплотненная бетонная смесь – с К_упл не менее 0,98.

Уплотнение монолитного бетона осуществляется вибрированием, вибровакуумированием, укаткой. Бетонная смесь наносится торкретированием, бетонирование осуществляется раздельным методом.

Самый распространенный способ вибрирование. Вибрация резко снижает внутреннее трение и трение о препятствия, смесь начинает течь, как тяжелая жидкость и заполняет форму. Защемленный воздух выходит на поверхность. Наибольшее распространение получили электромеханические вибраторы, в которых создаются колебания вращающимися грузами, эксцентрично насаженными на вал.

Рисунок 4.4. – Основные типы вибра-торов: а – поверхностный, б – глубинные

частоты и амплитуды колебаний вибратора. Поверхностные вибраторы имеют частоту 3 тыс., глубинные – 7 тыс. или 10–20 тыс. об/мин и амплитуду 0,3–0,7 мм.

Эффективным способом уплотнения бетонной смеси в монолитных конструкциях с большой открытой поверхностью является вакуумирование. Этот способ нашел применение в гидротехническом строительстве, при устройстве дорожных покрытий, полов. Суть его заключается в удалении части воды из уложенного бетона при помощи вакуум-щитов или гибких вакуумных матов, которые укладывают на поверхность бетона. Вакуум-насосами создается разряжение 80–95 %, и из замкнутого пространства на глубину 25–30 см отсасывается 10–20 % воды и часть воздуха. Прочность бетона повышается на 20-40 %, сопротивление истиранию на 30–50 %, усадка снижается на 30–40 %, увеличивается водонепроницаемость и морозостойкость бетона.

Уплотнение массивных конструкций можно выполнять с помощью катков. Этот способ нашел применение при укладке бетона в гидротехнические сооружения, при строительстве дорог, аэродромов. Бетонная смесь к месту укладки подается автомобилями, распределяется бульдозерами, грейдерами слоями толщиною 30 см, а затем укатывается виброкатками массой 7–18 тонн. Имеется опыт применения жесткой смеси с расходом цемента 120 кг/м³ и добавкой золы-уноса 24–36 кг/м³.

Торкретированием называют процесс нанесения на поверхность опалубки, конструкций или горных выработок бетонных смесей на крупных заполнителях или мелкозернистых смесей струей сжатого воздуха. Торкретирование применяют при бетонировании тонкостенных конструкций или для получения бетона повышенной водонепроницаемости, морозостойкости. Торкретирование может осуществляться сухими смесями когда к концевой насадке (соплу) установки подается сжатым воздухом сухая смесь и вода, перемешивание которых осуществляется в сопле, или на поверхность наносится готовая смесь под давлением сжатого воздуха 0,15–0,35МПа со скоростью 120–140 м/с.

Бетонирование раздельным методом, когда конструкция вначале заполняется крупным заполнителем, а затем в межзерновое пространство нагнетается цементно-песчаный раствор.