Бетонные работы

[Filippcha]

Бетонные работы, работы при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций и сооружений из цементного бетона. (Бетонные работы при производстве сборного железобетона см. в ст. Железобетонные конструкции и изделия). Бетонные работы включают следующие основные процессы: приготовление бетонной смеси, доставку её на строительную площадку, подачу, распределение и уплотнение смеси в форме опалубке, «уход» за твердеющим бетоном, контроль качества. Бетонные работы В СССР к 1975 объём Бетонные работы, выполняемых при возведении промышленных и гражданских зданий и сооружений из монолитного бетона и железобетона, достигнет примерно 150—160 млн. м3 в год. На крупных гидротехнических сооружениях объём укладываемого бетона составляет 5 — 7 млн. м3.

Приготовление бетоннойсмеси обычно осуществляют на бетонных заводах либо в передвижных бетоносмесительных установках. Применяют также инвентарные (сборно-разборные) заводы, оборудование которых может размещаться в укрупнённых блоках, транспортируемых на ж.-д. платформах или автоприцепах. Производительность бетонных заводов и установок, выпускаемых в СССР, от 5 до 240 м3/ч. В состав бетонных заводов входят устройства для приёма компонентов бетона из транспортных средств, склады цемента и заполнителей, устройства для подачи материалов со складов в расходные бункеры, расходные бункеры, дозировочное и смесительное отделения. По характеру технологического процесса различают бетонные заводы цикличного действия (рис. 1), на которых приготовление и выдача бетонной смеси ведутся последовательно отдельными порциями, соответствующими ёмкостям бетоносмесителей, и заводы непрерывного действия, когда основные технологические операции производятся одновременно и готовая смесь поступает непрерывным потоком. Основные технологические процессы на бетонных заводах — дозирование, смешение компонентов бетонной смеси и транспортно-складские операции — автоматизированы. Материалы с автоматизированных складов цемента и заполнителей подаются по сигналам датчиков уровня материала в соответствующем расходном бункере. Автоматические дозаторы по заданной рецептуре отвешивают необходимые порции каждого компонента (на заводах цикличного действия) или выдают поток материалов заданной производительности (на заводах непрерывного действия). Компоненты перемешиваются в бетоносмесителях. Управление всеми технологическими процессами осуществляется оператором дистанционно с центрального пульта. Существуют также заводы-автоматы, приготовляющие бетонную смесь после опускания (шофёром бетоновоза) в программно-считывающее устройство перфокарты или жетона, содержащих код требуемого состава и количества смеси.

Доставка бетонной смеси к строительному объекту производится, как правило, автотранспортом. Помимо автомобилей-самосвалов, применяют специально оборудованные для перевозки бетонной смеси бетоновозы; для дальних расстояний — автобетоносмесители, загружаемые на бетонном заводе сухими составляющими смеси и перемешивающие их с водой в пути либо по прибытии на стройку. В автобетоносмесителях можно транспортировать и готовую бетонную смесь. Если разгрузка бетонной смеси из кузова автомобиля непосредственно в опалубку невозможна, то смесь разгружают в бадьи, которые затем перемещаются к месту бетонирования кранами (автомобильными, гусеничными, башенными и др.).

Подача бетонной смеси осуществляется ленточными транспортёрами, бетононасосами, бетоноподъёмниками, пневмонагнетателями, виброжелобами. Подача и распределение бетонной смеси при бетонировании фундаментов под строительные конструкции и оборудование промышленных зданий осуществляются также самоходными бетоноукладчиками, оборудованными поворотными ленточными транспортёрами. При строительстве дорог распределение бетонной смеси по ширине бетонируемой полосы производится преимущественно бетоноукладчиками, передвигающимися по рельс-формам. Перспективны безрельсовые бетоноукладчики со скользящими формами и автоматическим выдерживанием отметок бетонируемой полосы.

Уплотнение бетонной смеси — важнейший процесс Бетонные работы, обеспечивающий плотное заполнение смесью всех промежутков между стержнями арматуры и между арматурой и опалубкой с целью достижения требуемой прочности, водонепроницаемости и морозостойкости бетона. Основной способ уплотнения — вибрирование бетонной смеси — принудительное воздействие на смесь колебательных импульсов большой частоты, при котором она приобретает подвижность (текучесть) и уплотняется под действием собственного веса. Вибрирование позволяет применять т. н. жёсткие и малоподвижные бетонные смеси, экономить цемент и получать бетоны высокой прочности. В зависимости от вида бетонируемой конструкции применяют внутренние (погружаемые в бетонную смесь, рис. 2), поверхностные (уплотняющие смесь сверху) и иногда наружные (прикрепляемые к опалубке) вибраторы. На крупных объектах гидротехнического строительства используют пакеты мощных вибраторов, перемещаемые механизированным способом. При необходимости поверхность уплотнённого бетона может заглаживаться бетоноотделочными машинами (рис. 3).

«Уход» за бетоном состоит в создании необходимого для твердения уплотнённой бетонной смеси температурно-влажностного режима и в защите бетона от сотрясений, ударов и т.п. Эффективные методы «ухода» за бетоном — укрытие его поверхности защитной полимерной плёнкой или нанесение водно-битумной эмульсии, лака этиноль и др. составов, препятствующих испарению влаги. Горизонтальные поверхности после укладки бетона можно также покрывать песком или опилками при периодическом их увлажнении.

Бетонные работы при возведении тонкостенных конструкций (например, резервуаров, оболочек и т.п.) иногда выполняют методом набрызга бетонной смеси сжатым воздухом, применяемым также для исправления дефектов бетонирования, при усилении и восстановлении бетонных и железобетонных конструкций. В ряде случаев повышение прочности бетона и ускорение процесса его твердения в начальном периоде достигаются вакуумированием, т. е. отсосом из бетонной смеси избыточной воды и воздуха после укладки и уплотнения смеси в опалубке. Для этого забетонированную поверхность закрывают щитами с вакуум-полостями, покрытыми фильтрующим материалом. В результате разрежения, создаваемого в вакуум-полости вакуум-насосом, щиты прижимаются к поверхности бетона, из бетона в полость отсасывается вода, а частицы цемента задерживаются фильтром.

Специальный метод ведения Бетонные работы, т.н. раздельное бетонирование, заключается в нагнетании цементно-песчаного раствора в заранее уложенный в опалубку щебень (гравий) через установленные в нём трубы или специальные инжекторы. Этот метод целесообразен при бетонировании густоармированных конструкций, в труднодоступных местах. Для возведения подводной части доков, шлюзов, опор мостов, глубоких фундаментов и др. сооружений без водоотлива применяют подводное бетонирование. Основные методы его — метод вертикально перемещающейся трубы (ВПТ), состоящий в том, что бетонная смесь подаётся под воду по трубе (диаметр 200—300 мм), нижняя оконечность которой, во избежание размывания смеси водой, погружена в укладываемую массу бетона, и метод «восходящего раствора», представляющий собой разновидность раздельного бетонирования.

Контроль качества Бетонные работы включает изготовление бетонных образцов на месте работ, хранение их в условиях, близких к производственным, и испытание образцов на прочность. При специальных требованиях к бетону образцы испытывают на водонепроницаемость, морозостойкость и пр. Для контроля плотности и прочности бетона применяют «неразрушающие» методы испытаний — склерометрические, ультразвуковые и радиоизотопные. Помимо этого, проводят регулярную проверку соответствия техническим условиям качества составляющих бетон материалов, точности дозирования, подготовки конструкций к бетонированию, правильности ухода за бетоном, сроков снятия опалубки и т.д.

В СССР, в отличие от зарубежных стран, Бетонные работы широко ведутся не только в летних, но также и в зимних условиях. Методы зимнего бетонирования подразделяются на т. н. безобогревные (методы «термоса» и «термоса с противоморозными добавками»), применяемые преимущественно при бетонировании массивных конструкций, и методы с искусственным прогревом (электропрогрев, паропрогрев), используемые при возведении тонкостенных конструкций. Возможно также сочетание указанных методов. При методе «термоса» твердение бетона, приготовленного из подогретых материалов, происходит после укладки бетонной смеси в обычную или утеплённую опалубку за счёт тепла, выделяемого цементом при твердении. Требуемой прочности бетон достигает прежде, чем он охладится до 0°С. Для ускорения твердения и увеличения срока остывания бетона часто перед укладкой бетонную смесь дополнительно разогревают до 50—70°С, пропуская через неё электрический ток. Противоморозные добавки (хлористый кальций, поваренная соль, поташ, нитрит натрия и др.), снижая температуру замерзания бетона, позволяют в определённых условиях укладывать смесь и обеспечивать твердение бетона без последующего обогрева при температуре воздуха ниже 0°С. При искусственном прогреве до температуры 40—90 °С ускоряются твердение бетона и достижение им требуемой прочности. При паровом прогреве бетона пар подаётся в окружающее бетон пространство или в каналы в опалубке. Электропрогрев может осуществляться пропусканием электрического тока через тело твердеющего бетона, для чего на поверхности или внутри бетона устанавливают специальные металлические электроды. Наряду с этим используются различные электронагреватели, в частности вмонтированные в опалубку, а также индукционные нагреватели, вызывающие нагрев стальной опалубки и арматурного каркаса.