Конструкции зданий из монолитного железобетона. Технология возведения зданий из монолитного железобетона. Приемка бетонной смеси

Здания из монолитного железобетона

Лекция 11

ТИПЫ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ

Монолитными называют строительные конструкции, главным образом бетонные и желœезобетонные, основные части кото­рых выполнены в виде единого целого (монолита) непосредственно на месте возведения здания или сооружения. При сочетании моно­литных конструкций со сборными способ возведения и окончатель­ная конструкция называются сборно-монолитными. Способ возве­дения зданий из монолитного и сборно-монолитного желœезобетона позволяет получить разнообразные формы зданий, любые формы и размеры проемов, различную этажность и т.п. При этом требования унификации геометрических параметров, нагрузок, типов изделий должны соблюдаться аналогично тому, как и для полносборных зданий.

Цельномонолитные здания - жилые, общественные, производ­ственные - возводятся как с несущими стенами, так и с использова­нием каркаса исходя из технологических и функциональных требований. Отличительными особенностями таких решений явля­ются четкость и простота конструктивных форм: колонны - круглого или прямоугольного сечения; перекрытия - в основном безбалоч­ные, обеспечивающие свободу в расстановке перегородок, ᴛ.ᴇ. свобо­ду планировочных решений; вертикальные диафрагмы жесткости упрощают конструкцию узлов сопряжения перекрытий с колонна­ми, работающими в данном случае только на вертикальные нагрузки; в перекрытиях укладываются всœе разводки труб для электро- и слабо­точных устройств, что исключает крайне важно сть в устройстве под­весных потолков или подсыпок под полы, в которых обычно разме­щают трубы.

Применение для многоэтажных каркасных зданий простран­ственных ядер жесткости, выполняемых из монолитного желœезобе­тона, позволяет возводить эти здания с усложненной конфигурацией в плане, с разнообразными объёмно-планировочными решениями. В конструктивном же отношении образование сплошного, коробча­того в плане, сечения ядра жесткости вместо плоских стен жесткости но много раз увеличивает пространственную жесткость здания, а также позволяет значительно снизить расход бетона и стали.

Одним из эффективных направлений в строительстве много­этажных зданий является применение сборно-монолитных крупно­панельных элементов. При этом возведение зданий из стандартных панелœей ограничивается высотой 20-25 этажей. При такой этаж­ности в панелях возникают значительные усилия от ветровых на­грузок, которые приводят к исчерпанию их несущей способности. Увеличение этажности должна быть достигнуто сочетанием панель­ной системы с монолитным ядром жесткости, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ воспринимает всœе горизонтальные нагрузки, действующие на здание, освобождая панели для работы только на вертикальные нагрузки.

Монолитные и сборно-монолитные системы, применяемые в жилищном строительстве, ориентированы преимущественно на бес­каркасные конструктивные системы в перекрестно-стеновом или поперечно-стеновом варианте. При смешанных конструктивных системах первый этаж - каркасный, верхние - бескаркасные.

Монолитное домостроение подчиняется жестким требованиям унификации: шаг продольных и поперечных стен 2,7-7,2 м с гра­дацией 300 мм; высота жилых этажей 2,8 и 3 м; высота нежилых этажей 3,3; 3,6; 4,2 м; шаг несущих конструкций первых нежилых этажей: 6,0; 6,6; 7,2 м - должна быть принят независимо от шага не­сущих конструкций вышерасположенных этажей здания.

Унификация позволила предусмотреть ряд вариантов решения базовых конструкций зданий исходя из производственных и материальных возможностей района строительства. Неизменны­ми во всœех вариантах остаются монолитные внутренние стены тол­щиной не менее 160 мм при выполнении из тяжелого бетона и не менее 180 мм - из конструктивного легкого.

По технологическому признаку разнообразие монолитных и сборно-монолитных стен можно свести к трем модификациям - стены полностью монолитные; стены, содержащие только монолит­ный слой (либо пояс); стены, не содержащие монолитных бетонных включений.

Первая группа стеновых конструкций решается при возведе­нии зданий в крупнощитовой и блочной опалубке. Монолитные стены проектируют однослойными из легких бетонов плотностью 1000-1200 кг/м, класса не ниже В3,5. Следует отметить, что совре­менные энергоэкономические требования ограничили область при­менения таких конструкций южными районами страны.

Сборно-монолитные стены содержат и сборные элементы. Моно­литный слой толщиной не менее 120 мм из тяжелого или легкого плотного бетона. Сборный элемент стены - ʼʼскорлупаʼʼ - имеет утепляющие и защитно-отделочные функции, располагается снаружи монолитного слоя, являясь его оставляемой опалубкой. Сборная ʼʼскорлупаʼʼ может иметь несколько вариантов конструкции: одно­слойная легкобетонная панель; панель из конструкционного легкого бетона с утепляющими вкладышами; желœезобетонная ребристая панель с толщиной плиты 80 мм и эффективным утеплителœем. ʼʼСкорлупыʼʼ крепят к монолитному слою гибкими связями.

Когда климатические условия позволяют применить утепление изнутри, толщину монолитного слоя принимают не менее 160 мм при выполнении его из тяжелого бетона и не менее 200 мм - из лег­кого бетона. Внутренний утепляющий слой выполняют из газобетон­ных блоков плотностью 300-350 кг/м.

Рациональной областью применения монолитного желœезобето­на являются конструкции перекрытий под большие нагрузки, в ча­стности устройство безбалочных перекрытий. Возведение таких перекрытий методом подъема - один из прогрессивных методов. Основные особенности метода подъема перекрытий заключаются в изготовлении ʼʼпакетаʼʼ перекрытий в виде плоских монолитных же­лезобетонных плит на уровне земли и постепенном подъеме их по направляющим опорам. Направляющими опорами служат сборные желœезобетонные или металлические колонны, а также монолитные желœезобетонные ядра жесткости, возводимые в переставной или скользящей опалубке. Перекрытия поднимают с помощью специ­альных домкратов, устанавливаемых на колоннах.

Преимуществами этого метода являются: возможность создавать разнообразные объёмно-планировочные решения зданий как с по­мощью изменения конфигурации бортовой опалубки перекрытий, так и благодаря отсутствию выступающих из перекрытий балок и ригелœей, произвольному расположению в плане колонн; комплекс­ная механизация процессов возведения зданий, удобство выполне­ния значительной части работ на уровне земли; возможность возво­дить объекты в условиях ограниченной строительной площадки (благодаря отсутствию наземных кранов и минимальных площадей для складирования материалов), что имеет особо важное значение в условиях строительства на сложном рельефе или на затесненных площадках среди существующей городской застройки.

Сборно-монолитные перекрытия состоят из двух элементов: нижней сборной плиты толщиной 40-60 мм и монолитного верх­него бетонного слоя толщиной 100-120 мм.

Сборные перекрытия монтируют из типовых изделий, приме­няемых в массовом строительстве: плит сплошного сечения или многопустотных элементов.

Лестницы, перегородки, лифтовые шахты монолитных и сбор­но-монолитных зданий выполняют сборными.

Тема 4.2. Крупнопанельные здания

Крупнопанельными называют здания, монтируемые из заранее изготовленных крупноразмерных плоскостных элемен­тов стен, перекрытий, покрытий и других конструкций. Сборные конструкции имеют повышенную заводскую готовность - отделан­ные наружные и внутренние поверхности, вмонтированные окна и двери.

По конструктивной схеме здания бывают: бескаркасные, с про­дольными и поперечными несущими стенами и каркасные.

Бескаркасные здания состоят из меньшего числа сборных элемен­тов, отличаются простотой монтажа и имеют преимущественное применение в массовом жилищном строительстве. В этих зданиях наружные и внутренние стены воспринимают всœе действующие на­грузки. Пространственная жесткость и устойчивость обеспечивают­ся взаимной связью между панелями стен и перекрытий. При этом существует четыре конструктивных варианта опирания плит пере­крытий: на продольные несущие стены; по контуру; на внутренние поперечные стены; по трем сторонам (на продольную несущую и внутренние поперечные).

В каркасных панельных зданиях действующие на них нагрузки воспринимают ригели и стойки каркаса, а панели выполняют чаще всœего лишь ограждающие функции. Различают следующие конст­руктивные схемы: с полным поперечным каркасом; с полным продольным каркасом; с пространственным каркасом; с неполным поперечным каркасом и несущими наружными стенами; с опи-ранием плит перекрытия по четырем углам непосредственно на колонны; с опиранием плит на наружные панели и на две стойки по внутреннему ряду. Эти схемы особенно эффективны для обществен­ных зданий.

Важным этапом проектирования крупнопанельных зданий яв­ляется выбор системы разрезки стен (рис. 4.1).

В крупнопанельных зданиях применяют горизонтальную схему (однорядная разрезка) членения - образуется одноэтажными панелями размером на одну комнату (с одним окном), на две ком­наты и полосовая (из полосовых поясных и простеночных панелœей). Вертикальная схема (двухрядная разрезка) образуется из панелœей на два этажа: с одним окном на этаж и полосовая из двухэтажных про-

Рис. 4.1. Схемы разрезки фасада здания на панели: а - на комнату с окном; б - на две комнаты с окнами или окном

и балконной дверью; в - ленточная навесная панель; г - простеночные панели на два этажа с подоконными вставками

стеночных панелœей и междуэтажных поясных панелœей. В граждан­ском строительстве наибольшее распространение получила горизон­тальная схема разрезки стен.

Конструкции стеновых панелœей

К стеновым панелям, кроме базовых требований, которые предъявляются к наружным стенам (прочность, малая теплопровод­ность, небольшая масса, огнестойкость, экономичность), предъяв­ляют специальные требования: технологичность изготовления в за­водских условиях; простота монтажа; совершенство конструкций стыков; высокая степень заводской готовности.

Стеновые панели ввиду их значительной длины и высоты при небольшой толщинœе не обладают устойчивостью. Эта устойчивость обеспечивается креплением панелœей между собой, с конструкция­ми перекрытия и др.
Размещено на реф.рф
Учитывая зависимость отвида конструктивной схемы стеновые панели делятся на несущие, самонесущие, навесные. Панели наружных стен бывают одно- и многослойными.

Однослойные панели изготовляют из однородного малотепло­проводного материала (легкого или ячеистого бетона), класс проч­ности которого должен соответствовать воспринимаемым нагрузкам, а толщина - учитывать климатические условия района строитель­ства. Панель армируют сварным каркасом и сеткой. С наружной стороны панели имеется защитный слой из тяжелого бетона тол­щиной 20-30 мм и с внутренней стороны - отделочный слой из це­ментного или известково-цементного раствора толщиной 10-15 мм. Хорошим материалом для однослойных панелœей является ячеистый бетон плотностью 600-700 кг/м. Толщина панелœей зависит от кли­матических условий и принимается 240-320 мм. Эти паНели применяют для зданий с внутренними поперечными несущими сте­нами, где наружные стеновые панели являются самонесущими.

Двухслойные панели состоят из несущего слоя из плотного легко­го (плотностью > 1000 кг/м 3) или тяжелого бетона класса В10-В15 ^ и утепляющего слоя из теплоизоляционного легкого или ячеистого бетона или жестких теплоизоляционных плит. Толщина несущего слоя для стеновых панелœей должна быть не менее 60 мм, его распо­лагают с внутренней стороны помещения, чтобы он одновременно являлся и пароизоляционным. Теплоизоляционный слой снаружи защищают слоем декоративного бетона или раствора марки 50-70 толщиной 15-20 мм.

Трехслойные панели состоят из двух желœезобетонных плит и эффективного теплоизоляционного слоя (утеплителя), укладыва­емого между ними. В качестве утеплителя применяют полужесткие минœераловатные плиты, пенополистирол, маты из стекловолокна, а также жесткие утеплители - пеностекло, пеносиликат, пенобетон и др.
Размещено на реф.рф
Желœезобетонные слои панели соединяются между собой свар­ными арматурными каркасами. Внутренний слой трехслойной па­нели принимают толщиной 80 мм, а наружный - 50 мм. Толщину слоя утеплителя определяют теплотехническим расчетом.

Асбестоцементные плиты могут иметь каркасную и бескаркасную конструкцию. Каркасная панель состоит из двух асбестоцементных листов: наружного толщиной 10 мм, внутреннего - 8 мм и каркаса между ними из асбестоцементных брусков специального профиля. Внутри панели укладывают утеплитель. Плиты крепят к каркасу на прочном полимерном клею. Бескаркасные панели состоят из наружного асбестоцементного листа толщиной 10 мм, которому придается коробчатая форма, и второго плоского листа͵ образующе­го внутреннюю поверхность панели. Между листами укладывается утеплитель. Толщина панелœей равна 140 мм.

Панели внутренних стен изготовляют из тяжелого или легкого бетона (шлакобетона, керамзитобетона), а также ячеистых и сили­катных бетонов. По конструктивному решению несущие панели внутренних стен бывают сплошными, пустотелыми, часто ребристыми, с ребрами по контуру. Их высота соответствует размеру этажа, а длина кратна размерам конструктивной ячейки здания. Панели поперечных стен выполняют размером на комнату, панели продольных стен - на 1-2 комнаты.

Для бескаркасных крупнопанельных зданий характерны конст­руктивные схемы:

с малым шагом несущих поперечных стен - 2,7-3,6 м, попереч­ные и продольные стены здания - несущие. Панели наружных стен однослойные или трехслойные, внутренних стен - желœе­зобетонные толщиной 120-160 мм. Плиты перекрытия - желœезо­бетонные сплошные толщиной 120 мм с опиранием по контуру. Фундаментами наружных самонесущих стен служат сборные желœезобетонные блоки, внутренних несущих стен - желœезобе­тонные плиты прямоугольной формы. Наружные стены подзем­ной части здания смонтированы из керамзитобетонных или желœезобетонных трехслойных цокольных панелœей. Внутренние поперечные стены - из желœезобетонных панелœей толщиной 120-160 мм. Перекрытие над подвалом - из плоских желœезобе­тонных плит толщиной 120 мм, опертых по контуру; с большим шагом несущих поперечных стен - 3,6-7,2 м, несущие поперечные стены из плоских желœезобетонных панелœей толщи­ной 160 мм. Наружные продольные стены - самонесущие одно­рядной или поясной разрезки из панелœей, изготовленных из легких или ячеистых бетонов. Межкомнатные перегородки - гипсобетонные толщиной 80 мм. Плиты перекрытия - сплош­ные желœезобетонные толщиной 160 мм или многопустотные тол­щиной 220 мм;

со смешанным шагом несущих поперечных стен. Наружные стены - самонесущие однорядной разрезки из керамзитобетонных па­нелœей. Плиты перекрытия - сплошные толщиной 160 мм, опер­тые в узких ячейках по контуру, в широких ячейках - по двум сторонам, или многопустотные толщиной 220 мм. Подземная часть здания с большим и смешанным шагом несущих попе­речных стен: фундаменты внутренних стен - желœезобетонные плиты, уложенные сплошной или прерывистой лентой; под наружные стены (участки между лентами фундаментов) уклады­вают бетонную подготовку толщиной 100 мм. Внутренние стены подземной части монтируют из желœезобетонных панелœей толщи­ной 160 мм с проемами для прохода и пропуска коммуникаций. Наружные стены - из ребристых желœезобетонных цокольных панелœей, утепленных керамзитобетоном. Подвал перекрывают многопустотными плитами толщиной 220 мм или сплошными толщиной 160 мм;

с тремя продольными несущими стенами пролетом 6 м. Наружные продольные стены - несущие из керамзитобетонных панелœей толщиной до 400 мм. Внутренняя продольная стена - несущая из плоских желœезобетонных панелœей толщиной 160-200 мм. Плиты перекрытия - желœезобетонные сплошные толщиной 160 мм. Подземная часть здания смонтирована из трапециевид­ных фундаментных плит, цокольных панелœей и панелœей внут­ренних стен.

В зданиях с поперечным расположением несущих стен лестницы состоят из площадок и маршей. Лестничные площадки укладывают на продольные стены и монтажные столики поперечных стен. Лестничные марши опирают на четверти продольного ребра пло­щадки, и закладные детали соединяют сваркой.

В зданиях с продольным расположением несущих стен лестни­цы выполняют из маршей с полуплощадками, опертых на продоль­ные стены здания.

Балконы консольно заделаны в наружную стену, они бывают закрепленными с междуэтажным перекрытием или дополнительно опертыми на приставную Г-образную стойку. Плиты балкона име­ют вынос до 1,2 м. Полы - цементные или керамической плитки с уклоном от здания. Ограждение высотой 1050 мм - в виде стальной решетки или защитного экрана из листовых материалов.

Стыки наружных и внутренних крупнопанельных зданий

Сопряжение панелœей стен между собой и с перекрытиями назы­ваются стыками. Эксплуатационные качества крупнопанельных домов во многом зависят от конструктивного исполнения стыков. Стыки должны быть прочными, долговечными, водо- и воздухоне­проницаемыми, иметь достаточную теплозащиту и быть несложны­ми по способу заделки.

Стыки наружных стен подразделяют по расположению на гори­зонтальные и вертикальные.

Вертикальные стыки по способу связей панелœей между собой разделяют на упругоподатливые и жесткие (монолитные).

При устройстве упругоподатливого стыка (рис. 4.2) панели со­единяют с помощью стальных связей, привариваемых к закладным деталям стыкуемых элементов. В паз, образуемый четвертями, вхо­дит на глубину 50 мм стеновая панель внутренней поперечной стены. Соединяют панели с помощью накладки из полосовой стали, при

Рис. 4.2. Конструкция вертикального упругоподатливого стыка панелœей:

1 - стальная накладка; 2 - закладные детали;

3 _ тяжелый бетон; 4 - термовкладыш; 5 - полоса гидроизола

или рубероида; 6 - гернит или пороизол; 7 - раствор или герметик

вариваемой к закладным деталям панели. Для герметизации стыка в его узкую щель заводят уплотнительный шнур гернита на клею или пороизола на мастике. С наружной стороны стык промазывают спе­циальной мастикой - тиоколовым герметиком. Для изоляции от проникновения влаги с внутренней стороны стыка наклеивают на битумной мастике вертикальную полоску из одного слоя гидроизола или рубероида. Вертикальные колодцы стыка заполняют тяжелым бетоном. Недостатком упругоподатливых стыков является возмож­ность коррозии стальных связей и закладных деталей. Такие креп­ления податливы и не всœегда обеспечивают длительную совместную работу сопрягаемых панелœей и, следовательно, не могут предохра­нить стык от появления трещин.

Более распространенными являются жесткие монолитные стыки. Прочность соединœения между стыкуемыми элементами обеспечива­ется замоноличиванием соединяющей стальной арматуры бетоном. На рис. 4.3 приведен монолитный стык однослойных стеновых па­нелœей с петлевыми выпусками арматуры, соединительными скобами из круглой стали диаметром 12 мм. Между замоноличенной зоной стыка и герметиком образована воздушная вертикальная полость, которая служит дренажным каналом, отводящим попадающую внутрь шва воду с выпуском ее наружу на уровне цоколя. Нередко в стык панелœей для повышения его теплозащитных свойств уклады­вают минœераловатный вкладыш, обернутый полиэтиленовой плен­кой или из пенопласта.

Рис. 4.3. Монолитный вертикальный стык:

а - вертикальный стык; б - то же с утепляющим пакетом;

1 - наружная керамзитобетонная панель; 2 - анкер диаметром 12 мм;

3 - дренажный канал; 4 - пороизоловый жгут; 5 - герметик;

6 - прокладка; 7 - скобы; 8 - бетон; 9 - внутренняя несущая панель

из желœезобетона; 10 - петля; 11 - минœераловатный пакет

Для устройства жестких стыков используют также сварные ан­керы - связи, которые представляют из себяТ-образные элементы, изготовленные из полосовой стали и располагаемые в стыке ʼʼна реб­роʼʼ. При этом в стеновых панелях оставляют концевые выпуски ар­матуры (в пределах габарита форм), которые приваривают после установки панелœей к концам анкеров. Такое соединœение позволяет обеспечить плотное заполнение полости стыка бетоном, почти втри раза уменьшить расход стали.

Вертикальные стыки по особенностям заделки наружной части бывают: закрытые, защищаемые снаружи цементным раствором, герметизирующей мастикой, упругой прокладкой, а изнутри - прослойкой рубероида, утепляющим пакетом и монолитным бетоном; открытые с раздельными водо- и воздухонепроницаемыми преградами; водоотбойная лента͵ не допуская влагу вовнутрь стыка, одновременно отводит ее наружу; дренированные снаружи защищены аналогично тому, как и закрытые стыки, но их конструкция допускает поэтаж­ный отвод влаги, попавшей вовнутрь стыка. Влага через декомпрес-сионный канал стекает вниз, здесь через дренажное отверстие на пересечении вертикального и горизонтального стыков водоотводя-щим фартуком выводится наружу. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, дренированный стык по способу заделки относится к закрытым, а по характеру ра­боты - к открытым.

Для устройства горизонтальных стыков верхнюю стеновую па­нель укладывают на нижнюю на цементном растворе. При этом че­рез горизонтальный шов, плотно заполненный раствором, дожде­вая вода может проникать вследствие капиллярного подсоса воды через раствор.
Размещено на реф.рф
По этой причине в стыке устраивают противодождевой барь­ер, идущий сверху вниз. На наклонной части раствор прерывают и создают воздушный зазор, в пределах которого подъем влаги по ка­пиллярам прекращается (рис. 4.4).

РИС. 4.4. Конструкция горизонтального стыка однослойных стеновых панелœей.

1 - желœезобетонная панель перекрытия; 2 - цементный раствор; 3 - стеновая панель; 4 - противодождевой барьер; 5 - герметизирующая

мастика (тиоколовая или полиизобутиленовая УМС-50); 6 - пороизол или гернит; 7 - термовкладыш в гидроизоляционной оболочке

Рис. 4.5. Типы стыков колонн: а - сферический; б - плоский безметальный; 1 - сферическая бетонная поверхность; 2 - выпуски арматурных стержней; 3 - стыковочные ниши;

4 - паз для монтажа хомута; 5 - раствор или мелкозернистый бетон;

6 _ центрирующий бетонный выступ; 7 - сварка выпусков арматуры

Соединœение панелœей внутренних стен бескаркасных зданий осуществляется путем приварки соединительных стержней диамет­ром 12 мм к закладным деталям по верху панели. Вертикальные швы между панелями заполняют упругими прокладками из антисепти-рованных мягких древесно-волокнистых плит, обернутых толем, а вертикальный канал заполняют мелкозернистым бетоном или ра­створом.

Каркасно-панельные здания

Каркасно-панельные здания широко применяются при строитель­стве общественных зданий. Стоит сказать, что для них характерны две конструктивные схемы - с поперечным и продольным расположением ригелœей.

Элементы сборного желœезобетонного каркаса включают колон­ны прямоугольного сечения высотой один-два этажа с одной кон­солью для крайнего ряда и двумя консолями для среднего ряда; ригели таврового сечения с одной или двумя полками для опирания плит перекрытия и лестничных маршей; плиты перекрытия (много­пустотные или сплошные), состоящие из межколонных (связевых), пристенных с пазами для колонн и рядовых плит шириной 1200, 1500 мм.

Сопряжение элементов каркаса, осуществляемое на опоре, на­зывают узлом. К узлу относят:

стык колонн: колонну опирают через бетонные выступы оголов­ков, сваривая выпуски арматуры и замоноличивая стык (рис. 4.5); опирание ригеля на консоль колонны: на поверхности консоли закрепляют сваркой закладных деталей, наверху -стальной на­кладкой, приваренной к закладным деталям колонны и ригеля, затем швы замоноличивают раствором (рис. 4.6); опирание плиты перекрытия на ригель: уложенные плиты на пол­ки ригелœей соединяются между собой стальными связями, зазоры между ними заделываются раствором. Различают следующие системы каркасов: рамные, рамно-свя-зевые, связевые.

Рамная система (рис. 4.7) состоит из колонн, жестко соединœен­ных с ними ригелœей перекрытий, располагаемых во взаимно-перпен­дикулярных направлениях и образующих жесткую конструктивную систему.

Врамно-связевых системах (рис. 4.8) совместная работа элемен­тов каркаса достигается за счёт перераспределœения доли участия в ней рам и вертикальных стенок-связей (диафрагм). Стенки-диафрагмы располагают по всœей высоте здания, жестко закрепляют в фундамен­те и с примыкающими колоннами. Их размещают в направлении,

Рис. 4.7. Схема здания с рамной системой: 1 - колонна; 2 - ригели

Рис. 4.8. Схема зданий с рамно-связевыми каркасами:

а - с плоскими связями; б - с пространственными связями;

1 - колонны; 2 - ригели; 3 - плоские связевые элементы

перпендикулярном направлению рам, и в их плоскости. Расстояние между стенками-связями обычно принимают 24-30 м. Эти системы применяют при проектировании общественных зданий высотой до 12 этажей с унифицированными конструктивно-планировочными сетками бхбибхЗм.

Для общественных зданий большой этажности применяют связе­вые системы каркасов с пространственными связевыми элементами в виде жестко соединœенных между собой под углом стенок или пространственных элементов, проходящих по всœей высоте здания, образующих так называемое ядро жесткости (рис. 4.9). Эти про­странственные связевые элементы жесткости закрепляют в фунда­ментах и соединяют с перекрытиями, образующими поэтажные го­ризонтальные связи-диафрагмы (диски), которые и воспринимают передаваемые на стены горизонтальные (ветровые) нагрузки. Про­странственные связевые элементы размещают обычно в централь­ной части высотных зданий.

Пространственная жесткость каркасно-панельных зданий обес­печивается: жестким сопряжением элементов каркаса в узлах; уста­новкой стенок жесткости; укладкой связевых и пристенных плит

Рис. 4.9. Схема зданий со связевыми элементами: а - коробчатыми; б - Х-образными; в - круглыми; г - двутавровыми

между колоннами здания; заделкой швов между плитами перекры­тия; устройством связей стен лестничных клеток и лифтовых шахте каркасом здания.

Стенами каркасных зданий являются панели из легких или яче­истых бетонов толщиной 250-300 мм. По местоположению в стене различают панели: поясные (цокольные, междуэтажные, парапетные) длиной 3-6 м и высотой 0,9-2,1 м; простеночные шириной 0,3-1,8 м и высотой 1,2-2,7 м; угловые для внешних и внутренних углов. Стеновые панели бывают самонесущими и навесными. Пане­ли опирают на перекрытие или на наружный продольный ригель. К колонне стеновые панели крепят с помощью стальных элемен­тов, привариваемых к закладным деталям.

В табл. 4.1 приведены технико-экономические показатели па­нельных зданий.

Здания из монолитного железобетона - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Здания из монолитного железобетона" 2014, 2015.

При возведении зданий и сооружений используются следующие основные типы железобетонных конструкций: фундаменты, колонны, стены, балки, плиты перекрытий и покрытий и др. Эти конструкции можно изготавливать по двум основным технологиям: сборного и монолитного железобетона.

Технология сборного железобетона . Элемент изготавливается на специализированном заводе, доставляется на объект, где устанавливается в проектное положение.

Достоинства:

Малые затраты труда и времени на строительной площадке;
- сжатые сроки возведения;
- возможность отделки лицевой поверхности элемента (плитка, фактура) в заводских условиях, что исключает впоследствии отделочные процессы на объекте;
- малая зависимость от погодных условий;
- быстрое введение конструкции в работу (не требуется времени на набор прочности бетона).

Недостатки:

Высокая стоимость (на 70–100 % дороже монолитного);
- наличие швов и стыков (дополнительные затраты на заделку);
- необходимость использования при строительстве тяжелых грузоподъемных механизмов;
- ограничения по размерам и массе конструкций;
- плохая работа конструкций на динамические нагрузки.

Область применения:

При сжатых сроках строительства;
- при большом количестве однотипных элементов;
- при небольшой массе элементов (до 6,0... 10,0 т);
- в случае, если технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения сборных конструкций в конкретных условиях строительства.

Более подробно технология сборного железобетона будет рассмотрена в разделе V «Производство сборных железобетонных конструкций» и в разделе VI «Монтаж строительных конструкций».

Технология монолитного железобетона . Элемент изготавливается на объекте в проектном положении. На строительную площадку материалы доставляются по графикам.

Достоинства:

Низкая стоимость;
- отсутствие швов и стыков (монолитная конструкция);
- возможность придания конструкции любой формы, а также возведение элементов любых размеров и массы;
- хорошая работа монолитных конструкций на динамические и знакопеременные нагрузки.

Недостатки:

Высокие затраты труда и времени на строительной площадке;
- наличие «мокрых» процессов;
- длительные сроки введения конструкции в работу (необходимо время для набора прочности бетона).

Область применения:

При больших массивных конструкциях (большие фундаменты, фундаментные плиты, массивные колонны и т.п.);
- при возведении конструкций сложной формы (криволинейных, переменного сечения и т.п.);
- при больших динамических нагрузках (фундаменты под технологическое оборудование, покрытие посадочных полос аэродромов);
- в случаях, когда технико-экономическое сравнение вариантов доказало эффективность применения монолитных конструкций в конкретных условиях строительства.

Рациональный выбор той или иной технологической схемы возведения железобетонной конструкции определяется:

Видом возводимой конструкции, ее параметрами (размеры, масса, форма, назначение);
- удаленностью объекта строительства от заводов ЖБК;
- техническими возможностями исполнителя (необходимая техника, кадры);
- климатическими условиями (при отрицательных температурах велики затраты на прогрев монолитных конструкций);
- заданными ограничениями (по срокам или по стоимости).

В данном разделе рассматривается технология монолитного железобетона. Процесс возведения комплексный и включает следующие простые процессы:

1. Устройство опалубки и поддерживающих стоек.
2. Установка арматуры (сетки, каркасы) и закладных деталей.
3. Укладка бетонной смеси с послойным уплотнением.
4. Выдержка бетона для набора прочности (уход за бетоном).

Снятие опалубки (распалубка) и одновременная ее перестановка на новую позицию включены в процесс 1.

Источник Снарский В.И.

Технология установки опалубки

Назначение . Опалубка служит для придания изготавливаемой конструкции проектной формы и размеров; её проектного положения, а также сохранения их в течение всего процесса изготовления (рис. 4.1 – 4.4).

Требования к опалубке :

Прочность, т.к. на нее действуют силы от веса бетона, арматуры и сила бокового распора бетонной смеси;
- устойчивость (не должна менять проектного положения);
- геометрическая неизменяемость (не должна менять проектной формы и размеров);
- чистота поверхности;
- отсутствие адгезии (прилипания) с бетоном;
- технологичность (простота сборки и разборки).

Конструкция опалубки включает:

Щиты палубы, обеспечивающие форму изделия и заданное качество поверхности. Щиты палубы (рис. 4.1) могут быть деревянные, стальные, деревянные со стальным обрамлением, из синтетических материалов. Стальные щиты имеют хорошую адгезию с бетоном, поэтому их необходимо смазывать специальными составами (водно-масляные эмульсии) каждый раз перед укладкой бетонной смеси;

Несущие элементы: горизонтальные прогоны (деревянные, алюминиевые, стальные) и вертикальные стальные телескопические стойки или деревянные (брус) стойки на клиньях;

Элементы соединений щитов между собой и с прогонами (замки, клинья, скобы, стяжки, скрутки и т.п.) стальные или деревянные;

Лесенки и подмости с ограждениями для работы арматурщиков и бетонщиков.

Состав процесса . Доставка комплекта опалубки на объект, установка в проектное положение, выверка, раскрепление, сдача установленной опалубки по акту.

Вход в процесс . Приняты предыдущие работы.

Ресурсы и технологии взаимосвязаны и зависят от типа применяемой опалубки. В зависимости от вида конструкций и конкретных условий строительства применяются следующие опалубки:

а) стационарная :

1. мелкощитовая (масса щита до 50 кг);
2. крупнощитовая (масса щита более 50 кг);
3. блочная (блок - формы);

б) перемещаемая :

горизонтально-перемещаемая:

4. катучая;
5. туннельная;

вертикально-перемещаемая:

6. подъемно-переставная;
7. скользящая;

в) специальная - несъемная :

8. из плит-оболочек;
9. листовая стальная гидроизоляция;
10. из стальной сетки;
11. грунтовая;

г) переставная :

12. виброопалубка;
13. термоактивная;
14. пневматическая;
15. мелкоштучная для заделки швов, стыков и т.п.

Тип опалубки выбирают с учетом вида бетонируемых конструкций, а также способа выполнения работ. Для ее выбора необходим всесторонний экономический анализ с учетом сроков строительства, темпа оборачиваемости опалубки, повторяемости конструкций, наличия механизмов и др. Трудовые затраты особенно снижаются при использовании индивидуальных крупноразмерных опалубочных систем, применять которые, однако, можно при достаточном объеме бетона и наличии однотипных конструкций.

Для бетонирования разнотипных конструкций в большинстве случаев целесообразна унифицированная разборно-переставная опалубка универсального назначения. Для изготовления отдельных характерных и массовых конструкций целесообразно использовать специализированные опалубки, раздвижные или перемонтируемые на разные размеры.

В конструкциях опалубки в настоящее время используются как традиционные материалы (дерево, сталь), так и современные (алюминий, пластик).

Древесина используется в виде обрезных досок (150x25...40 мм) хвойных или лиственных пород для щитов палубы, для прогонов и стоек применяют брусья или подтоварник только хвойных пород.

Влажность древесины, используемой для щитов опалубки, должна составлять 15...20 %. Доски, примыкающие к бетону, должны быть остроганы.

Фанера . Для изготовления щитов опалубки, используемых при бетонировании внутренних ограждающих монолитных конструкций (стены, колонны, перекрытия), используют многослойную (12 слоев) бакелизированную фанеру. Отдельные детали и заготовки щитов соединяют на высокопрочных водостойких клеях.

При использовании специальных защитных пленок или наклейке водостойких синтетических материалов на поверхность щитов допускают применение фанеры марки ФСФ. В этом случае особое внимание необходимо уделять заделке торцов фанерных листов.

Древесно-стружечные плиты . Для опалубки используют тяжелые гидрофобные древесно-стружечные плиты толщиной 20 мм, плотностью более 800 кг/м3.

После раскроя плиты на щиты требуемых размеров рабочую поверхность и торцы покрывают водостойкими лаками.

Древесно-волокнистые плиты . Для опалубки используют древесно-волокнистые плиты плотностью более 1000... 1100 кг/м3 с пределом прочности при изгибе не менее 0,2 МПа, толщиной 4 мм. В инвентарных щитах из древесно-волокнистых плит выполняют палубу, а из деревянных брусков – каркас. Все детали соединяют на водостойких клеях. Для палубы экономически оправдано применять древесно-волокнистые плиты, покрытые с одной стороны эмалью.

Металл . Для изготовления отдельных элементов и деталей опалубки применяются стальные прокатные и гнутые профили, также листовой прокат различной толщины.

В качестве опалубки может быть также использована тканая стальная сетка с ячейками от 2,5x2,5 до 5,0x5,0 мм из проволоки диаметром 1,0... 1,2 мм.

Хотя полностью металлическая опалубка применяется довольно часто, более рациональной является комбинированная конструкция, в которой для несущих и поддерживающих элементов и креплений используют металл, а для палубы – пиломатериалы, водостойкую фанеру, пластик.

Синтетические материалы . Номенклатура синтетических материалов, применяемых для изготовления палубы в опалубке, с каждым годом увеличивается. Наибольшее применение в качестве основного конструктивного материала и защитных покрытий комбинированных щитов в отечественной и зарубежной практике находят стеклопластики.

В комбинированных щитах используют стеклотекстолит, представляющий собой стеклоткань, пропитанную смолами. Он обладает более высокими по сравнению с другими стеклопластиками механическими свойствами. Стеклопластик КАСТ–В, изготовленный на основе модифицированной фенолформальдегидной смолы, выпускается плоскими листами размером 1000x2400 мм, толщиной 0,5... 15 мм, плотностью 1600... 1850 кг/м3.

Для защиты палубы дощатых, древесно-стружечных или фанерных щитов могут быть использованы и декоративные слоистые пластики.

Железобетонные плиты несъемной опалубки в зависимости от вида конструкции могут иметь различную форму: плоскую, криволинейную, ступенчатую. Для такой опалубки применяется бетон класса В10...В20 толщиной слоя 70...200 мм.

Армоцементная опалубка применяется в виде армоцементных плит толщиной 15–20 мм. Такие плиты изготавливают из мелкозернистого бетона, армированного проволочной сеткой. Сетку до нанесения слоя бетона можно изогнуть, придав ей криволинейный профиль бетонируемой плиты. Это позволяет расширить область применения армоцемента для опалубочных работ.

Источник : Снарский В.И.

Типы опалубки

1. Мелкощитовая опалубка (рис. 4.1, а; б) состоит обычно из набора элементов небольшого размера массой до 50 кг, что позволяет устанавливать и разбирать их вручную. Частями опалубки являются щиты площадью до 2,0 м2, несущие элементы (схватки, элементы жесткости), поддерживающие элементы опалубки горизонтальных и наклонных поверхностей, элементы крепления и соединения.

Мелкие щиты применяют при бетонировании различных по размерам конструкций. При повторяющихся же размерах небольшие элементы мелкощитовой опалубки объединяют в крупные панели. Так можно комплектовать более крупные блоки опалубки, целиком или частично монтируемые краном. Эту опалубку применяют для возведения самых различных монолитных конструкций с переменными, небольшими или повторяющимися размерами.

2. Крупнощитовая опалубка (рис. 4.1, в) состоит из крупноразмерных щитов, элементов соединения и крепления. Щиты опалубки воспринимают все технологические нагрузки без установки дополнительных несущих или поддерживающих элементов. Такие щиты включают палубу, элементы жесткости и несущие элементы; их оборудуют подмостями для бетонирования, подкосами для установки и устойчивости, регулировочными и установочными домкратами. Крупнощитовую опалубку применяют для бетонирования протяженных стен, туннелей, перекрытий (например, в каркасных сооружениях, откуда после бетонирования можно извлекать опалубку).

Элементы указанных типов опалубки изготавливаются на специализированных заводах или цехах (деревообделочных, заводах металлоконструкций) по заявкам и чертежам строительной организации. Элементы опалубки комплектуются по видам конструкций и конкретным объектам, поставляются на строительную площадку на каждый вид конструкций (колонна, фундаменты и т.п.) в полном комплекте. При сложных конструкциях завод-изготовитель выполняет контрольную сборку отдельных фрагментов опалубки. Используется многократно (до 5...20 раз) в зависимости от вида конструкции.

Достоинства: универсальность (для любых конструкций); простота сборки и разборки; низкая стоимость.

Недостатки: высокая трудоемкость; необходимость надежного раскрепления.

В настоящее время это основной вид опалубки на объектах промышленного и гражданского строительства.

3. Блок-формы представляют собой замкнутые блоки, неразъемные или разъемные, а также раздвижные. Неразъемные блок-формы выполняются жесткой конструкции: при распалубке их можно «оторвать» от бетона без раздвижения плоскостей. Чтобы облегчить распалубку, неразъемные формы выполняют с небольшой конусностью (рис. 4.5).

Для бетонирования замкнутых конструкций больших размеров применяют разъемные формы, поверхности которых раздвигаются при распалубке и сдвигаются при установке в рабочее положение.

Достоинства: значительное сокращение затрат за счет исключения сборки, раскрепления и разборки; большая оборачиваемость (70... 120 раз).

Недостатки: пригодны лишь для одного вида типоразмера (неразъемная) или для одной формы (разъемная) конструкции; эффективна лишь при большом числе бетонируемых конструкций (70... 120 шт.).

4. Объёмно-переставная опалубка (рис. 4.7) состоит из секций П-образной формы, которые при соединении по длине образуют туннели. Система туннелей, установленных параллельно, перпендикулярно друг другу и т.д., в соответствии с планом конструкций образуют опалубку для бетонирования стен и перекрытий. При распалубке секции сдвигают (сжимают) внутрь и выкатывают к проему для извлечения краном. Применяют для бетонирования главным образом поперечных несущих стен и монолитных перекрытий жилых и гражданских зданий.

5. Катучая опалубка открытого типа (рис. 4.9) включает жесткую платформу, перемещающуюся по катальным ходам вдоль возводимой конструкции. На платформе расположена вертикальная или горизонтальная палуба плоской или криволинейной формы. Щит палубы имеет систему управления для установки палубы в рабочее (проектное) положение.

Такая опалубка применяется для возведения линейно-протяженных конструкций, стен каналов, стен резервуаров и т. п., а также при бетонировании криволинейных оболочек.

Тележка со щитом (щитами) устанавливается на заданной позиции, щиты выставляются в проектное положение, и производится бетонирование. После набора бетоном некоторой прочности щиты палубы «отрываются» от бетона по нормали к поверхности, система передвигается вдоль сооружения на один «шаг» и операция повторяется.

Катучая закрытого типа (рис. 4.8). Имеет то же принципиальное техническое решение, что и предыдущая опалубка. Разница в том, что данная конструкция имеет не только щиты стен, но и щиты перекрытия. Поэтому с ее помощью бетонируют тоннели, коллекторы, водоводы и т.п., возводимые открытым способом (в котловане). При этом основание таких конструкций (фундаменты, днища, полы) бетонируют перед этим обычным способом.

Рис. 4.7. Технология возведения дома в скользящей опалубке из монолитного железобетона: 1 – наружная трехслойная стена; 2 – утеплитель; 3 – наружные подвесные подмости; 4 – щиты опалубки стен; 5 – кронштейн наружного козырька; 6 – домкратная рама; 7 – арматурный каркас; 8 – деревянная надстройка к домкратной раме; 9 – настил рабочего пола; 10 – внутренняя однослойная стена; 11 – металлические прогоны рабочего пола; 12 – съемные щиты рабочего пола; 13 – съемное ограждение проема в рабочем полу; 14 – светильник; 15 – домкратный стержень; 16 – внутренняя подвеска; 17 – щиты опалубки перекрытия; 18 – подвесной прутковый прогон опалубки перекрытия; 19 – стойки опалубки перекрытия

Рис. 4.8. Катучая опалубка для бетонирования проходных каналов: 1 – рама наружной опалубки; 2 – складывающаяся металлическая рама внутренней опалубки; 3 – механизм для распалубки и приведения опалубки в транспортное положение; 4 – опорная доска; 5 – каток

Рис. 4.9. Катучая опалубка открытого типа: а – для бетонирования плит-оболочек; б – для бетонирования стен каналов, подпорных стек и т.п.; 1 – палуба; 2 – механизмы установки палубы; 3 – несущие конструкции; 4 – ходовые тележки; 5 – рельсовый ход

Достоинства катучей опалубки: высокий общий темп возведения конструкции.

Недостатки: большие начальные затраты на доставку и установку системы, эффективна лишь при больших объемах работ, пригодна для ограниченного числа (некоторых типов) конструкций.

6. Туннельная опалубка , применяемая для бетонирования монолитных обделок туннелей, возводимых закрытым способом, включает в себя формирующие и поддерживающие секции. Опалубка перемещается с помощью механизмов с механическим или гидравлическим приводом. Бетонная смесь подается на формующую секцию и уплотняется прессованием с помощью механизма прессования. Опалубка перемещается, упираясь в затвердевший бетон. Поддерживающие секции для уменьшения разрушения незатвердевшего бетона выполняют обычно податливыми и соединяют их с жесткой формующей секцией.

7. Подъёмно-переставная опалубка состоит из щитов (несущих, поддерживающих), крепежных элементов, рабочего пола и приспособлений для подъема опалубки.

Опалубочные щиты для бетонирования стен устанавливаются в рабочее (проектное) положение, после чего устанавливаются арматурные изделия и производится бетонирование. После набора бетоном заданной прочности (30...70%) щиты отводятся («отрывают») от забетонированной стены и системой домкратов поднимаются (переставляются) на следующий ярус. Щиты поднятой опалубки в нижней их части прижимаются к ранее уложенному бетону. После выверки щитов по вертикали цикл повторяется.

Опалубка применяется для бетонирования высоких конструкций и сооружений переменного сечения типа дымовых труб, градирен, колодцев, мостовых опор и др.

Достоинства: нет трения щитов по бетону, меньше усилия подъема, исключено повреждение бетона.

8. Скользящая опалубка (рис. 4.7) представляет собой два параллельных щита (плоских или криволинейных), образующих стену, которые в процессе бетонирования медленно (300...600 мм/час), но непрерывно перемещаются вверх системой мощных домкратов (электрических, гидравлических) в строго вертикальном направлении.

В начальный период отрыв (движение вверх) скользящей опалубки производится лишь после заполнения формы на 600...700 мм по всему периметру конструкции в течение 3,0...3,5 часа. Каждый последующий слой бетона укладывают толщиной 250 мм. Для снижения трения при вертикальном перемещении опалубки ей придается конусность 3...5 мм/м. Прочность бетона, выходящего из опалубки, должна быть не менее 0,2 МПа. Для образования проемов устанавливаются временные коробки или постоянные оконные блоки.

Достоинства: высокий общий темп возведения стены, т.к. бетонщикам не приходится делать перерывов для установки опалубки или переходить на смежную захватку. Не требуется выверки и раскрепления опалубки, т.к. это обеспечивается на начальном этапе при наладке всей опалубочной системы.

Недостатки: большие начальные затраты на доставку и установку системы; требуется четкая (по часам) и непрерывная поставка бетонной смеси; эффективна лишь при больших объёмах работ.

Применяется для возведения высоких конструкций (сооружений) постоянного сечения при толщине стенки более 150 мм (силосы зерновых и цементных элеваторов, лифтовые шахты и стены высотных домов и т.п.).

9. Несъёмная опалубка из плит оболочек (рис. 4.10, 4.11). Щиты опалубки представляют собой прочные железобетонные тонкостенные (плоские, криволинейные) плиты (рис. 4.10, а; б; г) или пустотелые блоки, армоцементные листы и трубы (рис. 4.10, в; е), которые выставляются в проектном положении и надежно крепятся к арматуре сооружения и между собой (рис. 4.12). При отсутствии анкеров в плитах опалубки их крепят с помощью тяжей, проходящих через отверстия в плитах и привариваемых к арматурному каркасу (рис. 4.13, а).

В слабо армированных массивах и тонких стенках опалубочные плиты крепятся с помощью инвентарных металлических или деревянных прогонов, которые снимаются после бетонирования (рис. 4.13, б).

Опалубка-облицовка из ребристых железобетонных плит применяется для массивных конструкций (например, для фундаментов под прокатное оборудование). Крепятся такие плиты к железобетонным стойкам сваркой или с помощью винтовых тяжей с хомутами (рис. 4.14).

После бетонирования щиты опалубки остаются в теле конструкции и образуют ее внешнюю поверхность (гладкую или декоративную).

Достоинства: простота сборки, т.к. не требуется установка (перестановка) несущих прогонов, стоек, креплений; внешняя поверхность плиты может иметь заводскую отделку (фактура, облицовка), что исключает впоследствии эти затраты на объекте.

Недостатки: высокая стоимость плит. Лишь при большом объеме конструкции это удорожание составляет приемлемую величину, что и позволяет эффективно использовать этот тип опалубки взамен щитовой.

Применяется при бетонировании конструкций больших размеров (массивных): фундаментов под турбогенераторы, прессы, прокатные станы; конструкций атомных станций (толщина стен определяется радиационной защитой).

10. Несъёмная опалубка из стального листа . При бетонировании стен подземных сооружений; стен и пола водонаполненных конструкций (резервуары, бассейны, отстойники и т.п.) применяются щиты опалубки из листовой стали толщиной 1,5...3,0 мм. Щиты крепятся к установленной арматуре, швы между щитами провариваются сплошным швом. Внешняя поверхность щитов после бетонирования окрашивается или оштукатуривается по стальной сетке.

Достоинства – надежная (на 100%) и долговечная гидроизоляция конструкции. Недостатки – высокая стоимость.

11. Несъёмная опалубка из стальной сетки (рис. 4.6) выполняется из сетки с мелкими ячейками (5x5 или 8x8 мм). Сетку, «сшитую» из отдельных полотнищ, крепят к арматурному каркасу с помощью скруток и вертикальных стержней диаметром 22–25 мм. Для уменьшения утечки цементного молока осадку конуса бетонной смеси принимают от 0 до 3 см. В процессе виброуплотнения цементное молоко заполняет ячейки сетки, которая оказывается в бетоне. После бетонирования снимают только вертикальные крепежные стержни, сетка же остается в бетоне.

Достоинства: простота и быстрота устройства; образование любой формы, в т.ч. плавной криволинейной, наклонных поверхностей.

Недостатки: излишний расход металла (на сетки и катанку); невозможно получить ровную поверхность стены; для обеспечения защитного слоя как монтажной арматуре, так и сетке необходимо наружную поверхность стены оштукатурить; нельзя применять пластичный бетон, так как при его уплотнении через сетку выливается цементное молоко. Для устранения последнего недостатка металлическую сетку необходимо предварительно оштукатурить или просто обмазать цементным раствором.

Сетчатая опалубка применяется для бетонирования конструкций и сооружений, боковые поверхности которых могут несколько отклоняться от плоскости. Применяют ее для бетонирования стен подвалов, опускных колодцев, туннелей, стаканов фундаментов, а также там, где съем опалубки затрудняется (например, для образования рабочих швов в стенах и плитах большой толщины).

12. Грунтовая опалубка . Широко известна в строительстве как бетонирование «в распор» заглубленных в грунт конструкций простой формы. Применяется в тех случаях, когда грунтовые условия по СНиП допускают при разработке (устройстве) траншей и малых котлованов глубиной до 1,5–2,0 м наличие вертикальной грунтовой стенки (плотные супеси, суглинки, глины и т. п.). Траншея или котлован устраивается по внешним размерам конструкции, выполняется песчаная подготовка, при необходимости ставится арматура и производится укладка бетонной смеси.

С использованием такой опалубки устраиваются ленточные фундаменты, нижние ступени (башмаки) столбчатых фундаментов и т. п.

Специальные виды опалубки

13. Виброопалубка . На стальных щитах такой опалубки установлены накладные вибраторы, с помощью которых уплотняют бетонную смесь, уложенную в конструкцию.

14. Термоактивная (греющая) опалубка . Щиты выполнены в виде закрытого короба толщиной 80–150 мм, внутри которого расположены греющие элементы (электроды, спирали, ТЭН). Применяется для обогрева бетона в условиях отрицательных температур.

15. Пневмоопалубка (рис. 4.15).

Такая опалубка представляет собой надувную несущую конструкцию (из мягкой ткани). Доставляется на место в свернутом положении, где разворачивается, надувается компрессором, доводится до проектного положения и раскрепляется. После бетонирования из опалубки выпускается (выкачивается) воздух и опалубка сворачивается в большой тюк.

Применяется для бетонирования покрытий (оболочек, сводов) сложного криволинейного очертания небольших размеров.

16. Мелкоштучная опалубка служит для бетонирования малоповторяемых нетиповых или сложных конструкций небольшого объема со специальной поверхностью и рельефом, например, карнизов, малых архитектурных форм, отделки интерьеров, а также широко используется для заделки стыков и швов сборных железобетонных конструкций.

Источник : Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Хранение, ремонт и повторное использование опалубки

Хранение опалубки

Изготовленную опалубку хранят в условиях, защищающих ее от действия атмосферных осадков и случайных повреждений. Помещения должны быть изолированы от проникания влаги во избежание ржавления металлических деталей.

Стальную инвентарную, а также комбинированную опалубку хранят в закрытых складах с бетонным полом, устанавливая щиты в вертикальное положение. Мелкие щиты (площадью до 0,5 м2) разрешено хранить в два яруса, отделяя их друг от друга подкладками из досок или брусков. Щиты больших размеров устанавливают в один ярус.

Инвентарные элементы значительной длины (например, стойки, схватки и т. п.) размещают по маркам на специальных стеллажах. Мелкие элементы (замки, зажимы, болты, клинья и т.д.) укладывают в ящики по номенклатуре.

Деревянную инвентарную опалубку можно хранить на открытом воздухе под навесом, располагая склад по возможности на ровном возвышенном месте, с которого обеспечен сток грунтовых и дождевых вод.

Щиты складируются штабелем. При этом на грунт укладываются прокладки из брусьев или бревен толщиной 150...200 мм для вентиляции штабеля. В каждом штабеле складируются щиты одной марки. Щиты укладывают рядами в одном направлении. Верхний ряд рекомендуется укладывать с некоторым уклоном, чтобы обеспечить быстрый сток дождевой и талой воды. Длину штабеля принимают равной длине щитов, высоту – не более 2,0 м.

Крупнопанельные щиты хранят в вертикальном или наклонном положении в вертикальных стеллажах. Между штабелями опалубки устраивают проходы шириной не менее 6,0 м.

Приемка установленной разборно-переставной опалубки

До начала установки арматуры проверяются геометрические размеры элементов опалубки, а также совпадение их осей с разбивочными осями сооружения, отметки конструкций, вертикальность опалубки стен, колонн и боковых граней балок, горизонтальность плит. Все промеры выполняются стальным метром или стальной рулеткой. Правильность положения вертикальных плоскостей выверяются отвесом, а горизонтальных плоскостей – уровнем или нивелиром.

В опалубке балок пролетом более 4,0 м проверяется наличие строительного подъема, измеряя в середине пролета расстояние от днища до низа рейки. Разность между толщиной подкладок и этим расстоянием покажет величину строительного подъема.

Если установленная деревянная опалубка простояла без бетона больше двух-трех недель, особенно в жаркую погоду, она деформируется из-за усушки и коробления досок. Опалубка может также деформироваться при установке стоек на пучинистый грунт вследствие его динамики (пучения или просадки) при замерзании или оттаивании. Поэтому такая опалубка должна быть особенно тщательно выверена, как было указано выше.

В опалубке заделывают щели и отверстия, через которые может просачиваться цементное молоко. В деревянной опалубке щели шириной до 3,0 мм затягиваются сами от разбухания досок при их промывке. Щели шириной от 4,0 до 10 мм проконопачивают паклей, предварительно скрученной в жгут. Щели шириной более 10 мм заделывают деревянными рейками или монтажной пеной.

Проверяется количество установленных поддерживающих стоек и расстояние между ними. Для обеспечения устойчивости стойки раскрепляются раскосами. Для обеспечения устойчивости всей опалубочной системы создаются жесткие ячейки из трех или четырех стоек («туры»).

Перед бетонированием опалубку тщательно очищают от мусора и пыли, промывая водой из брандспойта или продувая сжатым воздухом. Мусор удаляют из коробов колонн через устроенные в них прочистные отверстия. Щели и отверстия в стальной и комбинированной опалубке промазывают глиняным тестом или раствором алебастра. Непосредственно перед бетонированием выполняют еще одну проверку и тщательный осмотр опалубки: проверяют плотность прилегания хомутов к опалубке колонн, днищ балок и прогонов к оголовкам стоек и другим опорам, отсутствие щелей и т. п. Выполняется смазывание рабочей поверхности палубы для уменьшения адгезии (сцепления) с бетоном.

Смазка стальных щитов опалубки обязательна, деревянных – желательна. В строительстве используются смазочные водные эмульсии на основе масла, мыла, мела, порошка, которые наносятся кистью или пистолетом-распылителем. Смазка должна обеспечивать легкий «отрыв» палубы от бетона и не оставлять следов (пятен) на бетонной поверхности. Проверяются также правильность установки арматуры, пробок, закладных частей и т. п. О приемке опалубки составляется акт.

Возникающие в процессе бетонирования деформации устраняют. Для этого в бригаду бетонщиков включают дежурного опалубщика, который наблюдает за состоянием опалубки во время бетонирования. Замеченные деформации (выпучивание инвентарных щитов или досок, разрыв хомутов и т. п.) устраняются в течение 2 ... 3 часов после укладки бетонной смеси. После этого срока никакие исправления в опалубке не допускаются во избежание повреждения твердеющего бетона.

Ремонт и подготовка опалубки к повторному использованию

Мелкий ремонт опалубочных щитов (смена отдельных досок обшивки комбинированной и деревянной опалубки, исправление небольших вмятин стальных щитов и т. п.) осуществляется на строительной площадке. Опалубка с более существенными неисправностями, требующими полной смены обшивки или замены сломанных элементов каркаса щитов и др., отправляется в приобъектную опалубочную мастерскую. Исправление щитов и других частей стальной опалубки осуществляется в механических мастерских.

Опалубка, снятая с забетонированной конструкции, подготавливается к повторному использованию, для чего выполняют следующие операции:

Все элементы очищаются от налипшего бетона скребками или щетками (в т. ч. механическими);
- подкрашиваются наружные поверхности элементов опалубки (при необходимости);
- смазываются все резьбовые части креплений.

Источник : Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Технология армирования конструкций

В общий процесс армирования железобетонных конструкций входит процесс установки арматуры и закладных деталей.

Назначение . Стальная арматура воспринимает растягивающие усилия, возникающие в строительных конструкциях, так как бетон хорошо работает лишь на сжатие (рис. 4.16). Сталь – материал дорогой, но его доля в конструкции составляет лишь 1–3 % (по объему).

Закладные детали в виде стальных пластин, уголков, трубок, болтов и т.п. служат для крепления конструкций на сварке, на болтах; для создания отверстий, проемов, каналов и т.п.; для пропуска сквозь конструкцию тяжей, болтов, а также инженерных коммуникаций.

Вид продукции. Установленные в проектное положение арматурные изделия: сетки, каркасы и т. п., а также закладные детали (рис. 4.18).

Состав процесса :

Изготовление арматурных изделий и закладных деталей;
- доставка на объект в комплекте;
- установка и раскрепление в проектном положении;
- сдача по акту.

Вход в процесс . Принята по акту установленная в проектное положение опалубка.

Материалы . Сталь в виде проволоки диаметром 3–10 мм в мотках (бухтах) весом 20 и 40 кг, арматурных стержней (прутков) диаметром 10–40 мм: в пучках весом 1,5...3,0 т. Торцы прутков окрашены. Поверхность прутковой стали может быть гладкая или с выступами (периодического профиля) для обеспечения надежного сцепления с бетоном.

Поставка и учет стали ведутся только по весу. Замеряется и подсчитывается общая длина всей арматурной стали одного диаметра и умножается на вес одного погонного метра (пм) по сортаменту стали.

Для монолитного железобетона используется арматурная сталь классов A–I...A-IV (табл. 4.1). По мере повышения класса прочность стали возрастает примерно в два раза, в то же время стоимость увеличивается лишь на 50–75 %. Поэтому эффективно использовать стали высоких классов. Из арматурной стали изготавливают арматурные изделия: отдельные стержни, каркасы, сетки (рис. 4.18), а также пряди и канаты для напрягаемой арматуры.

Изготовление . Производится, как правило, на заводах или в арматурных цехах, оснащенных высокопроизводительным стационарным оборудованием: машинами для контактной стыковки и резки, для гибки прутков; сварочными автоматами и полуавтоматами, в т.ч. многоточечными (рис. 4.17), а также мощными подъемно-транспортными механизмами.

Процесс изготовления включает:

Правку проволоки;
- стыковку прутков в непрерывную плеть;
- разметку прутков или проволоки;
- резку по размеру;
- гнутье элементов (при необходимости);
- сборку арматурных изделий.

Готовые арматурные изделия комплектуются по видам конструкций и отгружаются на объект.

Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Транспортирование и складирование арматурных изделий

При транспортировании, погрузке и разгрузке арматурных изделий принимаются меры, предохраняющие их от разрушений и деформаций, разрывов сварных соединений, искривлений. Арматурные сетки и каркасы перевозятся пакетами, прямые и гнутые стержни – связанными в пачки.

Пространственные арматурные каркасы при перевозке надежно закрепляются на транспортных средствах, чтобы исключить возможность их деформации под действием собственного веса и толчков. При перевозке арматурных изделий, длина которых более чем на 1,5 м превышает длину кузова автомобиля, используются прицепы.

Пространственные каркасы в местах возможных повреждений при транспортировании усиливаются временными деревянными или металлическими креплениями.

Арматура на строительный объект поставляется комплектно с тем, чтобы иметь все ее типоразмеры, необходимые для бесперебойной работы.

Обработка арматурной стали, поступающей в бухтах (проволока), производится в автоматических линиях, на которых станки разматывают, очищают, выпрямляют и режут сталь по установленному размеру.

Стержни диаметром до 14,0 мм правятся на роликовых станках и режут на станках гильотинного типа; диаметром более 14,0 мм правятся на приводных гибочных станках и режутся с помощью пресс-ножниц.

Сварка выполняется для двух целей – стыковки стержней по длине для уменьшения отходов и соединения элементов в арматурные изделия (сетки, каркасы). Для стыковки стержней по длине используется контактная стыковая сварка (рис. 4.20). Для соединения элементов используется поперечная электросварка (рис. 4.19) на сварочных полуавтоматах.

Сетки собираются на многоточечных автоматических линиях: правка, разметка, укладка поперечных прутков, контактная сварка; резка готового полотнища сетки по заданному размеру (рис. 4.17).

В отдельных случаях – при малом объеме работ, стесненных условиях, больших габаритах изделий, удаленности завода, а также при экономической целесообразности – изготовление арматурных изделий ведут на стройплощадке.

Особенности :

Правка стали диаметром 3...10 мм (в бухтах) ведется растягиванием ее лебедкой или трактором;
- резка стали ведется огневым способом или отрезными кругами;
- стыковка стержней ведется внахлест, с накладками (рис. 4.19, а; б) или с помощью ванной сварки (рис. 1.19, д; е), соединение стержней диаметром до 10 мм выполняется на стальной полосе толщиной 6,0 мм;
- возможно выполнять стыковку стержней без сварки способом внахлест, при этом величина перепуска стержней составляет 30...40 диаметров;
- поперечное соединение стержней выполняется ручной электродуговой сваркой или с использованием вязальной (отожженной) проволокой (диаметром 1–1,5 мм). Данные соединения не являются рабочими, а служат лишь для предотвращения смещения отдельных стержней при перевозке и во время укладки бетонной смеси (рис. 4.21).

Установка . Доставленные на объект арматурные изделия устанавливаются в проектное положение вручную или с помощью монтажного крана и надежно раскрепляются (рис. 4.22, 4.23).

Одновременно в проектное положение устанавливаются закладные детали в виде пластинок, скоб, болтов, которые необходимы для соединения будущей конструкции с другими элементами. После соответствующей проверки установленные арматурные изделия и окладные детали сдаются по акту.

Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Предварительное натяжение арматуры

Способ предварительного натяжения арматуры применяют как в сборных, так и в монолитных конструкциях и сооружениях. В монолитном исполнении с предварительным натяжением арматуры бетонируют пролетные строения мостов, большепролетные балки и плиты перекрытий, контурные элементы оболочек и куполов, резервуары, подкрановые балки, высотные сооружения и др. Так, железобетонный монолитный ствол Останкинской телебашни выполнен с предварительным натяжением вертикальной пучковой арматуры.

Из двух способов натяжения арматуры – на упоры и на бетон – в монолитном строительстве распространен последний (рис. 4.24).

Для пропуска арматуры, напрягаемой на бетон, в нем устраивают специальные каналы. С этой целью перед бетонированием в опалубку устанавливают каналообразователи в форме стальных труб или резиновые шланги с проволочным сердечником, которые обычно остаются в бетоне.

По достижении бетоном проектной прочности через каналы протягивают арматуру в виде пучков высокопрочной проволоки или стальных канатов. Натягивают арматуру гидравлическими домкратами одиночного или двойного действия. Гидродомкраты одиночного действия создают усилия в 60, 80, 150 тс.

Для защиты напряженной арматуры от коррозии в каналы нагнетают цементный раствор марки М300.

Для предварительного напряжения цилиндрических конструкций: силосов, резервуаров и т. п. применяют специальные навивочные машины (рис. 4.25). Они обтягивают высокопрочной проволокой стенки сооружения снаружи, создавая в конструкции предварительное напряжение бетона. Для защиты от коррозии арматура после навивки штукатурится или покрывается слоем торкрет-бетона.

Рис. 4.25. Навивочная машина АНМ-5 для натяжения проволочной арматуры на стены железобетонных резервуаров: 1 – стена резервуара; 2 – навитая арматура; 3 – навивочное устройство; 4 – тяговая цепь; 5 – тележка; 6 – поворотная стрела

Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Бетонирование конструкций: Приготовление бетонной смеси. Доставка бетонной смеси на объект. Подготовка к бетонированию. Приемка бетонной смеси

Вид продукции . Уложенная и уплотненная бетонная смесь, полностью заполняющая весь внутренний объем опалубки.

Вход в процесс . Должны быть приняты по акту установленные в проектное положение опалубка и арматура.

Состав процесса :

Приготовление бетонной смеси;
- доставка ее на объект;
- подача бетонной смеси на рабочее место;
- укладка бетонной смеси с уплотнением;
- выдержка в стандартном режиме;
- сдача по акту.

Материалы. Бетонная смесь. Технологические характеристики бетонной смеси:

1. Подвижность (осадка стандартного конуса, см):

Жесткая 0...3 см;
- подвижная 3...12см;
- литая 14...20 см.

Следует учесть, что чем выше подвижность бетонной смеси, тем легче и быстрее можно её уложить и уплотнить, однако сама смесь становится значительно дороже (больше расход цемента).

2. Крупность щебня (по фракциям):

5… 10 мм;
- 10... 20 мм;
- 20... 40 мм;
- 40 ...70 мм.

Следует учесть, что чем мельче фракция щебня, тем легче и быстрее можно уложить и уплотнить бетонную смесь, однако сам щебень становится значительно дороже (больше затрат на его дробление).

3. Вид заполнителя :

Щебень известковый, кирпичный, гранитный;
- гравий; керамзит; керамический гравий;
- песок горный, речной, морской, пустынный.

4. Время схватывания:

0,5 -1,5 часа в зависимости от марки цемента и температуры смеси.

Приготовление бетонной смеси

Приготовление бетонной смеси ведется:

На стационарных бетонных заводах мощностью 150...300 тыс. м3 в год, входящих в состав заводов сборного железобетона или домостроительных комбинатов (раздел V, рис. 5.8);

На мобильных (из сборно-разборных конструкций) заводах мощностью 30...50 тыс. м3 в год, обслуживающих крупную стройку или несколько близко расположенных объектов. Срок работы таких заводов 3...7 лет. После окончания строительства завод перебазируется на новый объект. Такие бетонные заводы производят товарную (готовую) бетонную смесь, а также сухую бетонную смесь (без воды);

На мобильных объектных растворобетонных узлах (РБУ) мощностью 10...20 м3 в смену. Они производят товарную бетонную смесь, товарный раствор и сухие растворные смеси (раздел V, рис. 5.9);

На малогабаритных переставных бетономешалках: при малых объемах работ, в стесненных условиях (при реконструкции);

На автомобильных бетономешалках (миксерах), работающих в стационарном режиме, – в отдельных случаях (перерыв в поставке бетонной смеси, аварийная ситуация и т.п.).

Доставка бетонной смеси на объект

Требования при доставке смеси на объект:

Доставить на объект к заданному времени или по часовому графику;
- не допустить расслаивания смеси (щебень оседает на дно);
- не допустить потери воды (летом сильное высыхание);
- уложиться в определенное время (смесь схватывается в течение 0,5... 1,5 часов).

Способ доставки бетонной смеси выбирают с учетом расстояния строительной площадки от завода-изготовителя, вида бетонируемого сооружения, наличия и вида транспортных средств и механизмов, свойств бетонной смеси, температуры воздуха. Время транспортирования зависит от вида цемента и температуры бетонной смеси. Для бетонных смесей на обычном портландцементе это время колеблется в значительных пределах:

Температура бетонной смеси, °С.... 20–30 10–20 5–10
Время транспортирования, мин. .... 30 60 90

В этот период времени входят следующие операции:

Загрузка бетонной смеси в транспортные средства из бункера бетоносмесительной установки;
- перевозка ее на объект;
- перегрузка в раздаточные емкости (бадьи, бункера);
- подача и укладка в конструкцию.

Предельно допустимую продолжительность перевозки определяют опытным путем. Наибольшее расстояние перевозки бетонной смеси зависит от допустимого времени нахождения ее в пути, состояния дорог и средней скорости транспортных средств. При наличии дорог с твердым покрытием расстояние достигает 30-35 км, для грунтовых дорог – не более 15–18 км.

Для доставки бетонной смеси используют автосамосвалы грузоподъемностью 5... 8 т, а также мобильные бетономешалки (миксеры) объемом 4...8 кубометров (рис. 4.26). Доставка миксером исключает расслаивание (за счет перемешивания в пути) и высыхание бетонной смеси. Если предполагаемое время в пути превышает сроки схватывания данной бетонной смеси, то возможна доставка миксером сухой смеси и затворения ее водой уже на объекте непосредственно перед укладкой в конструкцию. Такая технология позволяет доставлять качественные бетонные смеси на значительные расстояния или в сложных условиях (горные, лесные дороги, болотистая местность), а также в условиях отрицательных температур.

Подготовка к бетонированию

Перед бетонированием проверяются опалубка и поддерживающие ее леса; надежность установки стоек лесов и клиньев под ними, креплений опалубки, отсутствие щелей.

Опалубка тщательно очищается от мусора вручную или продувкой воздухом от компрессора. Деревянную опалубку необходимо обильно полить водой (если она не смазана). При этом все мелкие щели в опалубке набухают, а дерево впитывает воду и в дальнейшем не отсасывает влагу из уложенной в опалубку бетонной смеси. Металлическая опалубка покрывается смазкой. Наблюдение за состоянием опалубки и лесов ведется также во время бетонирования и все возникающие неисправности немедленно устраняются. Эту работу выполняют дежурные опалубщики или бетонщики, совмещающие со своей профессией профессию опалубщиков.

Проверяется возможность при уложенной арматуре получить защитный слой бетона требуемой толщины. Там, где арматура лежит непосредственно на опалубке (например, сетки в плитах), ставятся подкладки для образования защитного слоя бетона.

Приемка бетонной смеси

Проверяется доставленная бетонная смесь:

Сверяются параметры бетонной смеси с указанными в паспорте на бетонную смесь и проектными значениями;
- отсутствие расслоения бетонной смеси;
- отсутствие признаков схватывания бетона;
- сверяются параметры, указанные в паспорте на бетон, с проектными значениями: класс бетона (В3,5...В60), морозостойкость (F50...F150), водонепроницаемость (W2...W12), химическая стойкость, вид цемента (БТЦ, РЦ и т.п.), наличие и виды химических добавок.

Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Подача бетонной смеси на рабочее место

В зависимости от вида конструкции, параметров бетонной смеси и объема работ, технических возможностей организации применяют следующие технологии.

Подача транспортом непосредственно в конструкцию с уровня стоянки (рис. 4.27) или со специальных бетоновозных мостов или эстакад (рис. 4.28).

Достоинства : простота (нет промежуточной перегрузки, не требуется кранов); бетонная смесь любой подвижности с заполнителем любой крупности.

Недостатки : ограниченная область применения; для конструкций на грунте (полы промышленных зданий, дороги, площадки); для конструкций большого объема (когда оправданы затраты на эстакады).

Рис. 4.27. Схемы подачи бетонной смеси из транспорта непосредственно в конструкции при бетонировании: а – полов, площадок, автодорог; б – ленточных фундаментов; в – буронабивных свай с подачей в одну точку; г – подача в несколько точек по высоте; г1 – подача в несколько точек в плане; д – подача на виброжелоба; е – подача с бетоновозной эстакады в массивные конструкции; 1 – автосамосвал; 2 – бетоновоз; 3 – миксер; 4 – подающая стрела; 5 – виброжелоб; 6 – эстакада; 7 – опалубка

Рис. 4.29. Подача бетонной смеси бадьей с помощью кранов: а – башенным краном; б – стреловым краном; 1 – бадья; 2 – затвор; 3 – опалубка; 4 – растяжки; 5 – кран; 6 – звеньевой хобот: 7 – самосвал

Подача бетонолитной бадьей с помощью крана (рис. 4.29).

Достоинства : смесь любых параметров; возможность дозирования подачи смеси; большое расстояние подачи: стреловыми кранами до 30 м (рис. 4.29, б), башенными кранами до 60 м (рис. 4.29, а); при любых объемах работ.

Недостатки : дополнительная перегрузка и дополнительное время до укладки; наличие «мертвых» зон (нельзя подать в окно, под перекрытие, в туннель и т.п.).

На объектах промышленных и гражданских сооружений в настоящее время основной способ подачи бетонной смеси на рабочее место (рис. 4.29).

Подача ленточными конвейерами . Используются стационарные или мобильные системы на базе автомобиля или трактора, снабженные рабочими стрелами длиной 10 - 20 м, по которым движется транспортерная лента с бетонной смесью (рис. 4.30, 4.31).

Достоинства : смесь любых параметров; не требуется кран; высокая производительность (подача непрерывная).

Недостатки : угол подъема транспортерной стрелы не более 15°, иначе бетонная смесь «съезжает назад»; эффективна лишь при большом объеме работ.

Применяется при бетонировании конструкций нулевого цикла: фундаментов, стен подвала, полов, перекрытий и т.п., а также надземной части не выше второго этажа (4.. .6 м).

Подача бетононасосами . Бетонная смесь подвижностью ОК 8–16 см подается по стальным трубам диаметром 100÷200 мм непосредственно в конструкцию. Расстояние подачи – до 150 м, высота – до 40 м.

Комплекс включает: приемный бункер; бетононасос, подающий трубопровод; стрелу-манипулятор, на которой расположен рабочий трубопровод.

В зависимости от параметров объекта (ширина, высота, степень стесненности и т. п.) используется одна из следующих технологических схем:

Все оборудование смонтировано на базе автобетоносмесителя (миксера). Этот комплекс может работать в транспортном режиме, получая бетонную смесь на заводе, доставлять ее на объект и подавать к месту укладки. Возможна работа комплекса в стационарном режиме, т.е. готовить бетонную смесь на объекте и подавать ее в зону укладки (рис. 4.33);

Все оборудование смонтировано на шасси автомобиля. Бетонная смесь доставляется другим транспортом (самосвал, миксер) и загружается в приемный бункер агрегата (рис. 4.32);

При возведении высоких сооружений используется раздельная стационарная техника: приемный бункер и бетононасос располагаются на земле; стрела-манипулятор устанавливается на рабочем горизонте и переставляется вверх по мере наращивания сооружения. Стрела имеет автономный привод. Бетонная смесь подается по вертикальной магистральной трубе, которая наращивается по мере возведения сооружения (рис. 4.34);

Все оборудование смонтировано на конструкциях башенного крана (рис. 4.35).

Достоинства : высокая производительность (непрерывность), не требуется кранов, отсутствие «мертвых зон» (подача в любую точку).

Недостатки : ограничения по параметрам смеси: ОК – 8–16 см; крупность щебня менее 40 мм; большие затраты на промывку трубопроводов; четкая и непрерывная поставка бетонной смеси.

Способ применяется при больших объемах работ, стесненности площадки.

Рис. 4.35. Подача бетонной смеси бетононасосом с распределительной стрелой: а – на башенном кране; б – стационарной стрелой; б – на автобетононасосе; 1 – миксер; 2 – бетонасос; 3 – бетоновод подающий; 4 – бетоновод распределительный; 5 – рабочая стрела; 6 – гибкий хобот

Источник : Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Укладка и уплотнение бетонной смеси

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

Укладку бетонной смеси осуществляют тремя методами: с уплотнением, без уплотнения (литые смеси, самоуплотняющийся бетон на расширяющихся цементах) и напорное бетонирование снизу вверх.

Основные требования при укладке бетонной смеси:

Темп подачи бетонной смеси должен соответствовать темпу работ по укладке и уплотнению (не опережать и не отставать);
- сброс бетонной смеси с высоты более 1,0...3,0 м (для разных типов конструкций) ведется по желобам, матерчатым хоботам или по секционным бетонолитным трубам;
- укладка бетонной смеси и ее уплотнение ведется горизонтальными слоями одинаковой толщины, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.

Толщина слоя обусловлена типом и мощностью вибратора, который обеспечивает надежное уплотнение слоя. Следует отметить, что механизм уплотнения здесь иной, чем при уплотнении грунта. Вибратор передает колебания определенной частоты на бетонную смесь, в результате чего внутри ее выделяется свободная вода, смесь разжижается (плывет). Такая смесь полностью заполняет внутренний объем опалубки (включая углы, узкие участки и т.п.), а также из смеси удаляются воздух и избыточная вода (добавлялась для повышения подвижности), что делает будущий бетон более плотным и прочным.

В зависимости от вида конструкции, степени армирования и параметров бетонной смеси уплотнение (вибрирование) продолжается 40–90 с; визуально: до прекращения оседания смеси и появления на ее поверхности цементного молока.

В зависимости от вида конструкции применяются вибраторы разных типов:

а) для тонких (100–300 мм) горизонтальных конструкций: плит перекрытий, полов, дорог используются поверхностные вибраторы – виброплощадки и виброрейки (рис. 4.37);

б) для уплотнения бетонной смеси в фундаментах, колоннах, балках, толстых плитах используются глубинные вибраторы:

Для массивных крупногабаритных конструкций используются вибраторы с жесткой штангой (вибробулава) с диаметром рабочего органа 150–200 мм (рис. 4.36, а);
- для густоармированных конструкций используют вибраторы с гибким валом с диаметром вибронаконечника 38, 57, 70, 90 мм (рис. 4.36, б);
- при бетонировании больших массивов для повышения производительности работ применяют пакеты вибраторов (2–4 шт.), подвешенные на крюк крана (рис. 4.38, б);

в) при бетонировании стен толщиной до 600 мм возможно применять (с двух сторон) накладные вибраторы, жестко закрепленные на опалубке (рис. 4.38, а).

Все вибраторы работают на низком (безопасном) напряжении 36 В и подключаются в рабочую электросеть (220 В, 380 В) через трансформатор.

При работе площадочные вибраторы перемещают горизонтально, глубинные внедряют последовательно в слой бетонной смеси. Виброрейки перемещаются по уложенным специальным направляющим (рельсы, доски).

Источник : Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Уплотнение торкретированием

Торкретирование – нанесение под давлением сжатого воздуха на бетонную конструкцию, опалубку или другие поверхности цементно–песчаных растворов или мелкозернистой бетонной смеси.

Применяется для исправления дефектов в бетонных и железобетонных конструкциях, нанесения водонепроницаемого слоя на поверхность резервуаров, различного рода подземных сооружений, бетонирования тонкостенных конструкций в односторонней опалубке (плит, оболочек и т. п.).

Для торкретирования используют жесткие смеси, что позволяет при нанесении смесей под давлением получать материал с более плотной структурой, чем при обычном бетонировании. Торкретирование ведется послойно, причем время перерыва между нанесением слоев принимается таким, чтобы наносимый слой не разрушал предыдущего.

Используется два способа торкретирования – сухими и готовыми смесями. В первом случае сухую цементно-песчаную смесь заданного состава загружают в резервуар цемент-пушки и под давлением сжатого воздуха 0,2...0,4 МПа по рукаву подают к насадке, где она смешивается с подаваемой по второму рукаву водой, со скоростью 120... 140 м/с наносится слоями на обрабатываемую поверхность. Производительность – 2...4 м3/см (рис. 4.40).

По другой технологии с помощью набрызг-установки по рукаву для подачи материалов к насадке под давлением 0,4...0,5 МПа подается готовая (с водой) отдозированная бетонная смесь с гравием или щебнем крупностью 10...20 мм. Перемешанная в смесительной камере смесь со скоростью 100...120 м/с наносится на торкретируемую поверхность. Производительность набрызг-установки 18...20 м3/смену.

При торкретировании как сухими, так и готовыми смесями теряется 10...60% смеси за счет отскока ее от торкретируемой поверхности. Величину отскока регулируют составом смеси и расстоянием между насадкой и обрабатываемой поверхностью, которая составляет 0,7... 1,1 м.

Рабочим швом называют плоскость стыка между затвердевшим и новым (свежеуложенным) бетоном, образованную из-за перерыва в бетонировании. Рабочий шов образуется в том случае, когда последующие слои бетонной смеси укладывают на полностью затвердевшие предыдущие слои. Для обычных бетонов это происходит тогда, когда перерыв в бетонировании составляет 5–7 часов и более.

Величина сцепления нового бетона со старым ниже, чем монолита, поэтому рабочий шов несколько отличается от монолитного бетона не только по прочности, но и по другим характеристикам: морозостойкости, водопроницаемости и т. д. Для уменьшения отрицательного влияния рабочих швов на общие характеристики конструкций выполняется ряд мероприятий.

Рабочие швы размещаются в местах, наименее опасных для прочности конструкции (рис. 4.41).

Конструктивное решение рабочих швов зависит от вида конструкций, их размеров, вида и степени армирования. Для образования швов в плитах устанавливают доски на ребро, плоские щиты или щиты с уступом. Уступ делают для удлинения поперечной линии шва, что увеличивает его прочность и водонепроницаемость. С этой же целью вертикальные швы в стенах устраивают шпоночного или гребенчатого типа, а иногда с установкой металлической гофрированной полосы (рис. 4.42).

До начала бетонирования с поверхности шва удаляют рыхлые слои бетона и цементную пленку, очищают его от грязи и мусора. Если поверхность затвердевшего бетона шва гладкая, ее насекают зубилами, скарпелями или с помощью отбойного молотка с последующей промывкой струей воды и продувкой сжатым воздухом.

Непосредственно перед укладкой бетонной смеси поверхность шва промывается (смачивается) водой или цементным «молоком», что способствует обеспечению высокой прочности и водонепроницаемости.

Источник : Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Бетонную смесь с OK – 0..3 см укладывают в карты через одну с уплотнением виброрейкой. После затвердевания бетона направляющие снимаются и бетонируются пропущенные карты, при этом виброрейка перемещается по бетону готовых карт.

При бетонировании сплошных фундаментных плит, днищ резервуаров, отстойников при толщине от 500 до 1500 мм плита разбивается на блоки бетонирования шириной 5,0... 10,0 м (в зависимости от реального темпа бетонирования). Между блоками для уменьшения общей величины горизонтальной усадки бетона оставляются разделительные полосы шириной около одного метра без разрезки арматуры (рис. 4.43).

Плиты даже большой толщины необходимо бетонировать в один слой. При этом несколько затрудняется виброуплотнение, поскольку внутренние вибраторы требуется погружать в смесь на глубину, в 1,5–2 раза превышающую длину рабочей части.

Для повышения эффективности уплотнения используются пакетные вибраторы на крюке крана (рис. 4.38) или пакетные вибраторы на минитракторе (рис. 4.39).

Фундаменты . В редкоармированные фундаменты и массивы укладывают бетонную смесь с ОК – 1...3 см и крупностью щебня до 70 мм, в густоармированные – с ОК – 3...6 см и крупностью щебня до 40 мм. Укладка бетонной смеси в высокие пилоны фундаментов ведется через 1.0...1,5 часа после укладки ее в ступени для предотвращения выдавливания смеси на открытых поверхностях ступеней (рис. 4.45).

Массивные фундаменты (объемом 300.. .3000 м3), воспринимающие динамические нагрузки от технологического оборудования, бетонируются непрерывно. Бетонная смесь подается бетононасосами, транспортерами или транспортом с мостов или эстакад. Темп бетонирования составляет 200...400 м3 в смену. Для обеспечения непрерывности организуется резерв транспорта (миксеры) и вибраторов.

При бетонировании мало армированных массивов допускается втапливание в свежеуложенную бетонную смесь бутового камня (размером более 1500 мм, т.н. «изюм») для сокращения расхода смеси.

Источник : Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Бетонирование стен и перегородок

В стены толщиной более 500 мм и при слабом армировании укладывается бетонная смесь с ОК – 4...6 см и крупностью заполнителя до 70 мм. При длине стены более 15 м ее делят на участки по 1...10 м с тем, чтобы за смену можно было забетонировать целое число участков. Деревянная разделительная опалубка, устанавливаемая на границах участков без разрезки арматуры, устраивается с образованием шпонки. Допускается устанавливать сетчатую разделительную опалубку, которая в дальнейшем оставляется в бетоне.

При высоте стен до 3,0 м бетонную смесь подают через воронки по секционным бетонолитным трубам. Вибраторы для уплотнения нижних слоев опускают на веревках.

В тонкие и густоармированные стены (перегородки) укладывается бетонная смесь с ОК – 6... 10 см и крупностью заполнителя до 20 мм. При их толщине до 150 мм бетонирование ведется ярусами высотой до 1,5 м. Опалубка таких стен возводится с одной стороны на всю высоту, а с другой – только на высоту яруса. Арматура устанавливается на всю высоту конструкции. Бетонная смесь подается и уплотняется вибраторами со стороны низкой опалубки (рис. 4.46). После бетонирования яруса опалубка наращивается на высоту второго слоя и т. д. Если поярусно установить опалубку невозможно, бетонная смесь в тонкие стены подается через специальные окна и карманы.

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.

Водонепроницаемые стены резервуаров, опускных колодцев и аналогичных сооружений бетонируются непрерывно по всему периметру или на всю высоту стены, или на высоту укрупненного яруса (2,5...4,0 м). При больших размерах конструкций и большом объеме бетонирования стены делят на два–три сектора, на каждом из которых ведут бетонирование одновременно от центра секции влево–вправо, двигаясь навстречу смежным звеньям соседних бригад.

Бетонирование колонн выполняется бетонной смесью сОК – 6...8 см и крупностью заполнителя до 20 мм при сечении колонн до 600x600 мм или густом армировании, с ОК – 4...6 см и крупностью заполнителя до 40 мм при размерах колонн 800x600 мм и более, а также при слабом армировании.
Колонны высотой до 5,0 м сечением до 800x800мм без перекрещивающих хомутов бетонируются непрерывно на всю высоту. Бетонная смесь подается бадьей, сбрасывается малыми порциями и уплотняется глубинным вибратором, спускаемым на веревке (рис. 4.46).

При бетонировании колонн высотой более 5,0 м без перекрещивающих хомутов бетонная смесь подается по секционным бетонолитным трубам и уплотняется навесными или глубинными вибраторами.

Высокие и густоармированные колонны с перекрещивающими хомутами бетонируют через окна в опалубке или специальные карманы. Уплотнение ведется навесными вибраторами.

Все типы колонн, независимо от высоты, сечения и армирования бетонируются непрерывно на всю высоту элемента, этажа, яруса, т.е. без рабочих швов по высоте.

Рис. 4.46. Бетонирование колонн: а – невысоких; б – высоких с подачей смеси по хоботу и уплотнением глубинными вибраторами; в – то же, с накладными вибраторами; г – то же, с подачей бетона через «окна»; д – то же, с подачей через открытую стенку опалубки верхних ярусов; 1 – опалубка; 2 – бадья; 3 – вибратор глубинный; 4 – вибратор накладной; 5 – хобот; 6 – окно; 7 – переставной бункер

Рис. 4.47. Регламенты укладки и уплотнения бетонной смеси: а – высота сброса менее 1,0 м, слои горизонтальны и постоянны по толщине, вибратор работает только в укладываемом слое; б – перестановка вибратора не более чем на 1,5 радиуса рабочей зоны вибратора (R), толщина слоя не более 1,25 длины рабочего органа вибратора; 1 – вибратор; 2 – уложенный слой; 3 – зона уплотнения; 4 – не уплотненная бетонная смесь; 5 – опалубка; 6 – бадья; 7 – хобот

Балки и плиты, монолитно связанные с колоннами или стенами , бетонируются не ранее чем через 1,0...2,0 часа после окончания бетонирования колонн или стены. Указанный перерыв в бетонировании учитывает вертикальную осадку уложенного бетона в колоннах и стенах.

Бетонная смесь с ОК – 6... 10 см и крупностью заполнителя до 20 мм подается бадьей или бетононасосом и уплотняется площадочным вибратором: при толщине плиты до 120 мм и двойном армировании и до 250 мм при одиночном армировании, при большой толщине конструкции используются глубинные вибраторы.

Отдельные балки и прогоны бетонируются непрерывно. В ребристые перекрытия бетонная смесь укладывается в направлении, параллельном главным или второстепенным балкам (прогонам). Поверхность плит выравнивается по установленным маякам, которые фиксируют проектную толщину плиты. Места устройства рабочих швов в ребристых перекрытиях указаны на рис. 4.41.

Источник : Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Выдержка бетона (уход за бетоном)

Назначение . Обеспечить для уложенного бетона заданные условия, обеспечивающие нормальный набор бетоном расчетной прочности:

Положительная температура (выше плюс 5°С);
- отсутствие динамических воздействий (первые три часа);
- влажность 100%.

Обеспечение положительной температуры рассмотрено в главе 6. Для исключения динамических воздействий вблизи забетонированных конструкций запрещаются такие виды работ, как погружение свай ударным способом, взрывные работы и т.п., а также проезд тяжелой техники (кранов, бульдозеров).

Способы ухода за бетоном зависят от вида конструкции, типа цемента, местных и климатических условий и продолжаются до набора бетоном 70% расчетной прочности. За бетоном на обычном портландцементе продолжительность ухода составляет 7 суток, на быстротвердеющем (глиноземистом) цементе – 2-3 суток. Время ухода при жаркой и сухой погоде увеличивается.

В начальный период твердения бетон необходимо защищать от попадания атмосферных осадков или потерь влаги.

Твердение бетона сопровождается изменением его объема. В результате усадки, которая увеличивается при быстром высыхании бетона, на его поверхности появляются мелкие трещины. В массивных конструкциях образование трещин может быть вызвано также неравномерным разогревом в результате экзотермического тепловыделения при гидратации цемента.

Обильное увлажнение бетона во время ухода снижает вероятность появления температурно-усадочных трещин.

Для обеспечения заданной влажности на начальных стадиях твердения бетона используются следующие технологии:

1. Полив бетонных конструкций водой каждые 2–3 часа.

2. Укрытие открытых поверхностей бетона влагоемкими материалами (опилки, песок, камышитовые маты и т.п.) и полив водой через 6–12 часов.

3. Залив горизонтальных бетонных поверхностей слоем воды толщиной 2–5 см.

4. Укрытие свежеуложенной бетонной смеси полиэтиленовыми пленками с присыпкой их песком. Пленка не дает быстро испаряться воде из бетона, песок препятствует срыву пленки ветром.

5. Укрытие затвердевшего бетона битумными эмульсиями, разбрызгиваемыми шлангами или поливочными машинами. Эмульсия быстро высыхает и создает на поверхности бетона плотную водонепроницаемую пленку из битума. Применяется лишь для конструкций с большими открытыми поверхностями, не требующими последующей отделки: полов промышленных зданий, дорожных покрытий, открытых площадок (для техники или оборудования) и т.п.

При снятии опалубки поливаются также и распалубленные поверхности бетонных конструкций. Особо тщательно увлажняют узлы и грани конструкций, так как они быстрее теряют влагу, что приводит к появлению трещин и даже выколам.

При температуре ниже +5 °С полив бетона не требуется. Помимо увлажнения свежеуложенный бетон следует защитить от размыва дождем, выветривания, а также от сотрясений и деформаций.

Хождение людей по забетонированным конструкциям, а также установка на них лесов и опалубки разрешается не раньше того времени, когда бетон наберет прочность 1,5 МПа, что практически обеспечивается: при температуре воздуха +25 °С – через сутки; при +15 °С – через 2 суток; при +10 °С – через 3 суток; при +5 °С – через 5 суток.

Сроки начала движения техники по затвердевшему бетону устанавливаются в проекте организации строительства (ПОС).

Источник : Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Разборка опалубки

В комплексном технологическом процессе по возведению монолитных железобетонных конструкций съем опалубки (распалубливание) является важной и трудоемкой операцией. Правильно установленная опалубка должна сниматься легко и просто.

Распалубливание конструкции необходимо производить аккуратно, чтобы обеспечить сохранность опалубки для повторного применения и исключить повреждения бетона. Снятие опалубки производится после набора бетоном необходимой (распалубочной) прочности. Не следует задерживать снятие опалубки, так как это снижает ее оборачиваемость и увеличивает величину адгезии (сцепления) с бетоном. При задержке распалубки усилия снятия опалубки существенно возрастают, что приводит к деформации опалубки и к повреждениям бетонной поверхности (сколы углов, каверны).

Движение людей по забетонированным конструкциям и установка опалубки вышележащих конструкций допускаются после достижения бетоном прочности не менее 1,5 МПа.

Боковые элементы опалубки, не несущие нагрузок, снимаются при достижении бетоном прочности, обеспечивающей сохранность углов, кромок и поверхностей. Боковые щиты фундаментов, колонн, стен, балок, и ригелей снимают через 24–72 часа. Эти сроки устанавливают на месте в зависимости от вида цемента и температурно-влажностного режима твердения бетона.

Удалению несущей опалубки должно предшествовать плавное и равномерное опускание поддерживающих лесов – раскружаливание. Дня этого опускают опорные домкраты, ослабляют парные клинья или выпускают песок из опорных цилиндров под стойками. Запрещается рубить или спиливать нагруженные стойки. Опоры, поддерживающие опалубку балок, прогонов и ригелей, опускают одновременно по всему пролету.

Опорные стойки, поддерживающие опалубку междуэтажных перекрытий, находящихся непосредственно под бетонируемыми перекрытиями, удалять не разрешается. Стойки опалубки нижележащего перекрытия можно удалять лишь частично. Под всеми балками и прогонами этого перекрытия пролетом 4,0 м и более рекомендуется оставлять так называемые стойки безопасности на расстоянии одна от другой не более чем 3,0 м. Опорные стойки остальных нижележащих перекрытий разрешается удалять полностью лишь тогда, когда прочность бетона конструкций достигла проектной.

Несущую опалубку удаляют в два, три приема и более в зависимости от пролета и массы конструкции.

Несущие элементы опалубки снимают после достижения бетоном определенной прочности (действующая фактическая нагрузка менее 70% от нормативной), обеспечивающей сохранность конструкций, составляющей: для плит пролетом до 3,0 м и несущих конструкций пролетом до 6,0 м – 70%; для конструкций пролетами более 6,0 м и конструкций с напрягаемой арматурой – 80% от проектной. При фактической нагрузке более 70% от нормативной несущую опалубку снимают после набора бетоном 100% проектной прочности.

Для съема опалубки применяют рычажные ножницы, гаечные ключи, комплект монтажных ломиков, кувалды. Крупнощитовую опалубку стен и фундаментов «отрывают» с помощью специальных рычажных устройств, создающих усилие по нормали к бетонной поверхности и далее снимают краном (рис. 4.48).

Опалубка оказывает большое влияние на качество и внешний вид бетонных поверхностей. Правильно выполненная дощатая опалубка может дать красивую бетонную поверхность. Для смазки опалубки необходимо использовать светлые эмульсии. Иногда кромки досок со стороны, обращенной к бетону, сострагивают на 3-5 мм. В этом случае на поверхности бетона образуется руст, улучшающий внешний вид конструкции. Для получения гладкой малопористой поверхности бетона опалубку обшивают влагопоглощающим картоном, фанерой или тонкими древесностружечными плитами.

Шероховатую однотонную поверхность можно получить после обработки бетона с помощью электрических или пневматических отбойных молотков с рабочими наконечниками в виде бучарды или шарошки. При этом на наружных углах рекомендуется оставлять узкие необработанные полосы во избежание скалывания бетона. Обработка таким способом может скрыть небольшие дефекты бетонирования (раковины, пористость), а также замаскировать рабочие швы.

Красивый вид могут иметь бетонные поверхности с обнаженным крупным заполнителем (гравием). Получают их обработкой не полностью затвердевшего бетона стальными щетками с последующей промывкой струей воды под давлением.

Обнажать заполнитель можно применением специальных смазок для опалубки, в состав которых входят замедлители схватывания цемента. В этих случаях тонкий наружный слой не схватившегося раствора смывают струей воды до обнажения гравия.

Поверхности из высокопрочных декоративных бетонов шлифуют. Так обрабатывают, например, мозаичные полы. За рубежом способом шлифования обрабатывают также стены, пилястры, цоколи зданий.