Технологические процессы при устройстве монолитных конструкций. Зимнее бетонирование

По способу выполнения бетонные и железобетонные конструкции разделяют на сборные, монолитные и сборно-монолитные.
Возведение монолитных бетонных и железобетонных конструкций требует выполнения комплексного процесса, включающего: устройство опалубки, армирование конструкций, бетонирование конструкций, выдерживание бетона в забетонированных конструкциях, распалубливание, исправления дефектов, отделки поверхностей готовых конструкций.

ОПАЛУБКА. КЛАССИФИКАЦИИ. ТИПЫ ОПАЛУБОК.
Опалубка - временная вспомогательная конструкция, служащая для придания требуемых формы, геометрических размеров и положения в пространстве возводимой конструкции (или ее части).
В соответствии с материалами, используемыми в конструкции опалубки, принято классифицировать опалубку на: деревянную; металлическую; полимерную; железобетонную; армоцементную; тканевую, комбинированную.
По частоте применения выделяют: индивидуальную опалубку; оборачиваемую опалубку; несъемную опалубку.
Оборачиваемые опалубки могут использоваться не менее 50 циклов бетонирования. В группе оборачиваемых опалубок наиболее широко распространены следующие: разборно-переставная, объемно-переставная, скользящая, самоподъемная опалубка, горизонтально-перемещаемая, подъемно-переставная,
пневматическая.
Разборно-переставная опалубка состоит из отдельных щитов и поддерживающих их элементов: ребер, схваток, стяжек и т.д. На высоте опалубочные щиты поддерживают леса, состоящие из стоек, расшивин и раскосов.
Объемно-переставная (туннельная) опалубка состоит из пространственных металлических П-образных секций, из которых собирается опалубочный блок на ширину помещения. Боковые панели служат внутренней опалубкой монолитных стен, а верхняя - палубой перекрытия. Полностью собранную опалубку устанавливают в проектное положение с помощью крана. Для извлечения опалубку складывают и на катках выдвигают на соседнюю позицию или на подмости.
Скользящая опалубка. Основные элементы опалубки - щиты, домкратные рамы, рабочий пол, подмости, домкраты и домкратные стержни.
Опалубочные щиты охватывают бетонируемое сооружение по наружному и внутреннему контурам. Щитам придают конусность. Для подъема скользящей опалубки применяют гидравлические и электромеханические домкраты.
Опалубка постоянно перемещается, при перерывах в бетонировании опалубку переводят в режим «шаг на месте».
Несъемная опалубка после бетонирования основной конструкции остается и работает вместе с конструкцией. Опалубку изготавливают из железобетонных, армоцементных плит, металлических листов, из пенополистирола.

АРМАТУРНЫЕ ИЗДЕЛИЯ. МОНТАЖ АРМАТУРЫ, НАПРЯГАЕМОЕ АРМИРОВАНИЕ.
Арматурная сталь подразделяется на две основные группы – стержневая арматура и проволочная.
Стержневую арматуру изготовляют гладкого и периодического профиля. В зависимости от механических свойств стержневую арматуру делят на классы. Стержни стали класса А240 имеют гладкий профиль, а классов A300 и выше - периодический. Проволочную арматуру промышленность поставляет двух классов: B-I и B-II. В дополнении к стержням промышленность выпускает пряди, канаты, проволочные пучки, арматурные сетки, плоские и пространственные каркасы.
При монтаже арматуры соединяют арматурные элементы в единую армоконструкцию с помощью сварки, нахлесткой или вязкой.
При монтаже арматуры элементы и стержни необходимо устанавливать в проектное положение, обеспечивая защитный слой бетона заданной толщины. Для этого в конструкциях арматурных элементов предусматривают специальные упоры. Обеспечить проектные размеры защитного слоя бетона можно также с помощью бетонных, пластмассовых и металлических фиксаторов, которые привязывают или надевают на арматурные стержни.
Напрягаемое армирование.
Предварительное напряжение в конструкциях создается по методу натяжения арматуры на затвердевший бетон с линейным ее расположением. Напрягаемые арматурные элементы применяют в виде отдельных стержней, прядей, канатов и проволочных пучков.
Работы с линейной напрягаемой арматурой включают: заготовку напрягаемых арматурных элементов и образование каналов для них; установку арматурных напрягаемых элементов с анкерными устройствами; напряжение арматуры с последующим инъецированием закрытых каналов или бетонированием открытых каналов.
Каналы для напрягаемых арматурных элементов образуют, устанавливая в опалубку каналообразователи, диаметр которых больше диаметра стержня или арматурного пучка. Каналообразователи извлекают через 2...3 ч после бетонирования.
Натяжение арматуры производится в несколько этапов. Сразу после натяжения арматуры приступают к заключительной операции - инъецированию каналов. Нагнетают раствор с одной стороны канала. Инъецирование ведут непрерывно.

. ПРИГОТОВЛЕНИЕ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ, УКЛАДКА, УПЛОТНЕНИЕ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ. СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ БЕТОННОЙ СМЕСИ.
Приготовление бетонных смесей.
Бетонную смесь приготовляют по законченной или расчлененной технологии. При законченной технологии в качестве продукции получают готовую бетонную смесь, при расчлененной - сухую бетонную смесь.
Основные технические средства для приготовления бетонной смеси - расходные бункера с распределительными устройствами, дозаторы, бетоносмесители, системы транспортных средств и коммуникаций, раздаточный бункер. Технические средства компонуют по одноступенчатой или двухступенчатой схемам.
Транспортирование, укладка и уплотнения бетонных смесей.
Транспортировку бетонной смеси до места разгрузки в блок бетонирования или у бетонируемого объекта осуществляют автотранспортом, а транспортировку от места разгрузки в блок бетонирования - кранами (в бадьях), подъемниками, конвейерами, бетоноукладчиками, вибропитателями, мототележками, бетононасосами и пневмонагнетателями.
Основное технологическое условие при перевозке бетонной смеси - сохранение ее однородности и обеспечение требуемой для укладки подвижности.
Уплотнение бетонных смесей.
Бетонную смесь, укладываемую в монолитные конструкции, уплотняют вибрированием, штыкованием и трамбованием.
Специальные методы обработки бетонной смеси.
Вакуумирование бетона. Суть процесса вакуумирования бетона заключается в удалении при понижении давления части воды и воздуха из свежеуложенной бетонной смеси. В результате повышается конечная прочность бетона, увеличиваются водонепроницаемость, морозостойкость и сопротивление истираемости.
Торкретирование бетона. Торкретирование бетона — технологический процесс нанесения в струе сжатого воздуха на поверхность конструкции или опалубки цементно-песчаного раствора или бетонной смеси.
Торкретирование бетона осуществляют «сухим» и «мокрым» способами.

БЕТОНИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ. УХОД ЗА БЕТОНОМ. РАСПАЛУБКА. ИСПРАВЛЕНИЕ ДЕФЕКТОВ.
Фундаменты и массивы. В ступенчатые фундаменты высотой до 3 м смесь подают через верхний урез опалубки. Внутренние вибраторы погружают через открытые грани нижней ступени. Верхние ступени бетонируют с перерывами.
Массивные фундаменты бетонируют непрерывно. Укладывают бетонную смесь в массивные фундаменты с густой арматурой горизонтальными слоями, уплотняя внутренними вибраторами.
Подготовки и полы. Площадь, на которой предусмотрено устраивать бетонную подготовку, разбивают на карты - полосы шириной 3...4 м. Полосы-карты бетонируют через одну. Бетонную смесь разгружают на месте бетонирования из автобетоновоза, разравнивают, а затем уплотняют с помощью вибробруса.
Стены и перегородки. Стены толщиной более 0,2 м с редким армированием бетонируют, разгружая смесь непосредственно в опалубку при высоте стен до 3 м, а более 3 м - подавая через воронки по звеньевым хоботам.
При толщине густоармированных стен до 0,15 м бетонирование ведут ярусами высотой до 1,5 м. Опалубку возводят с одной стороны на всю высоту, а с другой - только на высоту яруса. Бетонную смесь подают и уплотняют шуровками, реже вибраторами.
Колонны высотой свыше 5 м бетонируют через воронки по хоботам. Высокие и густоармированные колонны с перекрещивающимися хомутами бетонируют ярусами до 2 м с подачей бетонной смеси через окна в опалубке или специальные карманы.
Балки и плиты, монолитно связанные с колоннами и стенами, бетонируют через 1...2 ч после укладки бетона в вертикальные конструкции. Балки и плиты ребристых перекрытий бетонируют одновременно. Балки высотой более 80 см разрешается бетонировать независимо от бетонирования плиты с укладкой последнего слоя на 3...5 см ниже уровня низа плиты.
Плиты перекрытия бетонируют сразу на всю ширину с уплотнением поверхностными вибраторами при их толщине до 0,25 м и внутренними при большей толщине.
Устройство рабочих швов.
Рабочие швы должны устраиваться в сечениях, где стыки старого и нового бетона не могут отрицательно влиять на прочность конструкции.
Поверхность рабочего шва должна быть перпендикулярна оси элемента, а в стенах и плитах - их поверхности. Для этого устанавливают сетку «рабицу» или щитки-ограничители с прорезями для арматурных стержней.
Поверхность ранее уложенного бетона тщательно обрабатывают: очищают от цементной пленки и обнажают крупный заполнитель; продувают сжатым воздухом и промывают струёй воды. Очищенную поверхность покрывают цементным раствором такого же состава, как укладываемая бетонная смесь.
Уход за бетоном.
В процессе выдерживания осуществляют уход за бетоном с обязательным контролем его качества. Свежеуложенный бетон поддерживают во влажном состоянии путем периодических поливок. Летом его предохраняют от солнечных лучей, а зимой от мороза - защитными покрытиями. В летний период бетон на обычных портландцементах поливают в течение 7 суток.
Свежеуложенный бетон не должен подвергаться действию нагрузок и сотрясениям. Движение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на этих конструкциях лесов и опалубки допускается только после достижения уложенным бетоном прочности не менее 1,5 МПа.
Распалубка.
При распалубливании конструкций необходимо обеспечить сохранность опалубки для повторного применения, а также избежать повреждений бетона.
Снимать боковые элементы опалубки, не несущие нагрузок, можно после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность углов, кромок и поверхностей. Боковые щиты фундаментов, колонн, стен, балок и ригелей снимают через 48...72 ч.
Несущие элеменгы опалубки снимают после достижения бетоном прочности, обеспечивающей сохранность конструкции.
Дефекты бетонирования и их исправление.
После распалубливания монолитные конструкции осматривают и исправляют дефекты бетонирования. Мелкие неровности и наплывы бетона на стенах, колоннах и балках срубают вручную с последующей затиркой неровностей цементным раствором. Открытые бетонные поверхности с мелкими раковинами после очистки и смачивания водой затирают цементным раствором. Крупные раковины очищают на всю глубину. Рыхлый бетон вырубают с последующей продувкой сжатым воздухом и промывкой водой. Если позволяют размеры раковины, устанавливают опалубку и бетонируют.
Замазывать крупные раковины цементным раствором категорически запрещается.
При грубых нарушениях технологии возникают серьезные дефекты: низкая прочность бетона, расслоение, сквозные раковины больших размеров и т. п. Исправить такие дефекты практически невозможно, соответственно, конструкции подлежат разборке или усилению.