Технология бетонирования фундаментов и массивов играет ключевую роль в строительстве, обеспечивая прочность и устойчивость конструкций. Основной процесс включает в себя подготовку основания, создание опалубки и укладку бетона, который после затвердевания формирует монолитные элементы. Важно учитывать специфические условия, такие как температура и влажность, которые могут повлиять на качество бетона.
Современные методы бетонирования также включают использование специальных добавок, улучшающих характеристики смеси, и технологии вибрации, которые способствуют равномерному распределению бетона и исключают образование воздушных пузырей. С учетом новых материалов и технологий, процесс бетонирования становится более эффективным и позволяет значительно сократить сроки строительства.
Технология бетонирования различных конструкций
Во всех случаях бетонируют сваи следующими способами:
- ? при помощи бетонолитных труб (методом вертикально перемещаемой трубы — ВПТ);
- ? свободным сбросом через горловину воронки;
- ? при помощи бетононасосов (напорный метод).
Общим является основное технологическое требование о необходимости их непрерывного бетонирования.
Метод ВПТ применяют при бетонировании сухих и заполненных водой или глинистым раствором скважин с соблюдением правил подводного бетонирования. Над головой скважины устанавливают приемный бункер с бетонолит-ной трубой диаметром 250-350 мм. Расстояние от забоя скважин до торца трубы 0,3-0,4 м. Перед подачей бетонной смеси на дно бункера устанавливают клапан-разделитель (или пыж из мешковины), который, опускаясь вниз по трубе, отделяет смесь от воды или глинистого раствора.
Бетонируют сваи при вертикальном подъеме бетонолитной трубы, но с обязательным заглублением ее нижнего конца в смесь не менее, чем на 1 м (1-1,5 м). Постепенно, удаляя секции бетонолитной трубы, ведут бетонирование до выхода бетонной смеси из затрубного пространства (рис. 103).
Рис. 103. Технологическая последовательность бетонирования набивных сваи: а- установка станка для бункера; б — установка бетонолитной трубы; в — монтаж приемного бункера на бетонолитную трубу; г — первоначальное наполнение бункера бетонной смесью (начало).
Рис. 103. Технологическая последовательность бетонирования набивных свай: д — первый этап бетонирования; е — продолжение бетонирования (подъем бетонолитной трубы по мере заполнения скважины бетоном); ж — завершение бетонирование(извлечение бетонолитной трубы и демонтаж приемного бункера); 1 — форшахта; 2 — арматурный каркас; 3 — бетонолитная труба; 4 — приемный бункер; 5 — бадья; б — разделительный клапан;
7- грязевой насос; 8 — перекачка в резервную емкость (окончание).
Для интенсификации уплотнения бункер бетонолитной трубы снабжают навесным вибратором. Кроме того, возможно установка вибраторов и на саму трубу в се верхней или нижней зонах.
Метод свободного сбрасывания применяют в маловлажных связанных грунтах с осадкой конуса 5-8 см. В обсадной патрубок устанавливают приемную воронку, через которую подают бетонную смесь в скважину. При этом бетонную смесь можно подавать из автобетоносмесителя с выгрузным лотком, кранами с поворотными бадьями, бетононасосами или бетоноукладчиками (рис. 104). Уплотняется смесь вибрированием.
При напорном бетонировании подача бетонной смеси в ствол скважины производится бетононасосом под давлением. Используются подвижные и высокоподвижные бетонные смеси с определенными требованиями к гранулометрическому составу и расходу цемента. Бетонная смесь нагнетается в скважины восходящим потоком снизу вверх под давлением, создаваемым бетононасосом (рис. 105).
Рис. 105. Технологическая схема напорного бетонирования свай: 7 — автобетоносмеситель; 2 — автобетононасос: 3 — стрела бетононасоса; 4 — гибкий рукав; 5 — арматурный каркас
Рис. 104. Технологическая схема устройства свай методом свободного сброса бетонной смеси: а — без уплотнения; 6-е уплотнением всплывающим вибратором; в — то же, глубинным вибратором; 1 — армокаркас; 2 — приёмная воронка; 3 — бадья; 4 -бетон; 5 — вибратор ИВ-60 с поплавком; 6 — скважина; 7 -глубинный вибратор В1 -631
^7/2 222 222 УЛ
В фундаменты и массивы укладывают жесткие бетонные смеси с осадкой конуса 1-3 см, в густоармированные — 3-6 см. Подачу бетонной смеси осуществляют из автобетоносмесителей, по виброжелобам, кранами в бадьях, бетононасосами и т.п.
При бетонирование ступенчатых фундаментов общей высотой до 3 м и площадью до 6м 2 бетонную смесь подают через верхний край опалубки сразу на всю высоту с рабочего настила, что «грозит» образованием усадочных трещин в зоне перехода ступенчатой части в подколонник. Предпочтительнее первоначальное заполнение опалубки ступенчатой части. Открытые поверхности ступеней закрывают щитами.
При высоте фундамента более 3 м и площади нижней ступени более 6м 2 первые порции бетонной смеси подают в нижнюю ступень по периметру, потом смесь подают через приемный бункер и гибкие хоботы. Схемы укладки бетонной смеси показаны на рис. 106 и 108.
Рис. 106. Схемы бетонирования ступенчатых фундаментов: 1 — опалубка фундамента,
- 2 — бадья с бетонной смесью, 3 — рабочий настил с ограждением, 4 — вибратор,
- звеньевой хобот
В массивные фундаменты (V=2,5-3 тыс.м 3 ), воспринимающие динамические нагрузки, бетонную смесь подают с эстакад, транспортерами, бетононасосами или комбинированными способами горизонтальными слоями толщиной 30-50 см и уплотнением глубинными вибраторами (рис. 107).
Рис. 107. Схема бетонирования массивов гидротехнических сооружений с уплотнением слоев смеси пакетом вибраторов, установленных на тракторе: / — автосамосвал, 2— бункер, 3—виброхобот, 4—бетоновоз, 5 — разгрузка бетона, 6 — разравнивание электробульдозером, 7 — уплотнение пакетом вибраторов на электротракторе
Рис. 108. Схема поточного производства работ при устройстве монолитных фундаментов стаканного типа: I — автомобильный кран, 2—арматурные каркасы, 3 — опалубочные блоки, 4 — автобетоносмеситель, 5 — автобетононасос
Массивные густоармироваиные плиты (фундаментные, днища резервуаров и т.п.) бетонируют параллельными полосами шириной 3-4 м при толщине плиты до 0,5 м и шириной 5-15 м при толщине плиты более 0,5 м. Основное технологическое требование — непрерывность укладки на всю толщину плиты от 0.15 до 1.5 м в одном направлении во всех полосах. На границах участков
(полос) ставят разделительные мелкоячеистые металлические сетки. Карты бетонируют подряд. Возможно так же бетонирование с разделительными полосами шириной 1-1,5 м, куда смесь укладывают враспор с затвердевшим бетоном карт после снятия опалубки по их границам.
В ленточные фундаменты жилых и общественных зданий бетонную смесь укладывают по технологии бетонирования стен, изложенной ниже (рис. 109)
Рис. 109. Схема устройства ленточных фундаментов ( план объекта со схемами движения крана и автобетононасоса): / — арматурные сетки ступенчатой части фундамента, 2 — пневмоколесный кран, 3— опалубочные щиты, 4 — ступенчатая часть фундамента, 5—автобетононасос, 6—автобетоносмеситель, 7 — зона складирования арматурных изделий, 8 — площадка для укрупнительной сборки щитов, чистки и смазки опалубки;
СТ—положение стоянок стрелового крана и автобетононасоса
При устройстве бетонных подготовок площадь разбивают на карты-полосы шириной 3-4 м, устанавливая маячные доски. Бетонирование ведут через полосу. В промежуточные полосы бетонную смесь укладывают после затвердения бетона в смежных полосах, предварительно сняв маячные доски. Уплотнение ведут поверхностным вибратором — виброрейкой, который устанавливаю на маячные доски и протягивают по направлению бетонирования (рис. 110).
Рис. ПО. Бетонирование бетонных подготовок с подачей смеси бетононасосами:
1 — карта (блок) бетонирования; 2 — опалубка; 3 — автобетононасос; 4 — автобетоносмеситель;
Чистый пол бетонируют по маячным доскам с уплотнением бетонной смеси виброрейкой (рис. 111).
Рис. 111. Технологическая схема устройства бетонных покрытий из подвижных бетонных смесей: /— автобетоносмеситель, 2 — вибратор, 3 — маячная доска, 4 — опоры для маячных досок, 5 — виброрейка, 6—вакуумные маты, 7—всасывающий рукав, 8 — дисковая затирочная машина, 9 — заглаживающая машина СО-170, 10— вакуумный агрегат, И— пульт управления, 12 — контейнер для хранения и перевозки матов, 13— промывочная ванна
Стены и перегородки
Способы бетонирования стен и перегородок зависят от соотношения их геометрических размеров, толщины, применяемой опалубки, степени армирования и т.п.
Наибольшее распространение получило послойное бетонирование с высотой слоев 30-50 см и уплотнением глубинными вибраторами. При возведении стен в разборно-переставной опалубке толщиной равной или более 0,5 м бетонирование ведут участками высотой не более 3 м и длиной 8-12 м или участками между проемами. На границах участков устанавливают разделительную опалубку. Бетонную смесь подают непосредственно в опалубку в нескольких точках по .длине участка бадьями с гибким хоботом, бетононасосами и т.п. (рис. 112а).
Рис. 112. Технологические схемы бетонировании стен толщиной 0,5 и высотой более 3 м (а), тонких стен (б) и послойное бетонирование стен с подачей смеси бетононасосами (в): 1 — опалубка, 2 — звеньевой хобот с воронкой, 3—вибратор с гибким валом, 4— шланг бетононасоса, 5 — разделительная опалубка, 6 — ранее забетонированный участок стены, 7 — наружный щит опалубки, 8—арматурный каркас, 9 — бадья с бетоном, 10 — направляющий щит, 11 — подмости для рабочих
При толщине стен до 0,15м бетонирование ведут ярусами высотой до 1,5м. (рис. 112 б). При этом с одной стороны опалубку возводят на всю высоту, а со стороны бетонирования — на высоту яруса. Забетонировав первый ярус, наращивают опалубку и продолжают бетонирование.
Бетон в узлах сопряжения продольных и поперечных степ тщательно вибрируют.
В колонны высотой до 5 м и со сторонами сечением до 0,8 м, не имеющих перекрещивающихся хомутов, бетонную смесь с осадкой конуса 4-6 см и 6-8 см укладывают сразу на всю высоту, подавая ее через верх опалубки, краном в бадьях или гибкими хоботами бетоновода и уплотняют глубинными вибраторами (рис. 113).
Рис. 113. Схема бетонирования колонн высотой до 5 м (а) и более (б), с петой арматурой балок (в), опалубки со съемным щитом (г): / — опалубка, 2 —хомут, 3 — бадья, 4 — вибратор с гибким валом, 5 — приемная воронка, 6 — звеньевой хобот, 7— навесной вибратор, 8, 9— карманы. 10 — съемный щит
Если высота колонн более 5 м (рис. 113 б ). то смесь подают через воронки бадьями с гибким хоботом или гибким рукавом бетоновода. При использовании глубинных вибраторов в опалубке устраивают специальные окна, через которые подают и уплотняют бетонную смесь. Шаг окон примерно 2-2,5 м по высоте колонны (рис. 113 в).
Иногда опалубку колонн выполняют со съемными щитами, которые устанавливают после бетонирования (рис. 113 г).
Следует отметить, что независимо от высоты, размеров сечения и степени армирования колонны следует бетонировать в пределах этажа непрерывно. Место положения рабочего шва определяется правилами, изложенными выше.
Балки и плиты.
Балки и плиты, монолитно связанные с колоннами и стенами, бетонируют через 1 -6 ч (при условии интенсификации процесса набора бетоном прочности) после окончания бетонирования вертикальных конструкций. Такой перерыв необходим для осадки бетона в колоннах и стенах.
В балки (прогоны) и плиты ребристых перекрытий бетонную смесь, как правило, укладывают одновременно (рис. 114).
Балки высотой более 0,8 м бетонируют отдельно от плит слоями толщиной 30-40 см с уплотнением внутренними вибраторами. При этом последний слой смеси должен быть на 3-5 см ниже уровня низа плиты перекрытия. Рабочие швы возможны на уровне низа плиты.
В плиты перекрытия бетонная смесь укладывается сразу на всю ширину с уплотнением поверхностными вибраторами (при толщине плит до 0.25 м) и глубинными — при большей толщине. Бетонирование ведут в направлении параллельном главным или второстепенным балкам, подавая бетон навстречу бе
тонированию («на кран»).
При бетонировании плит с армо-каркасом сверху устраивают рабочий настил (он же и предотвращает деформацию арматуры) из легких переносных щитов.
Рис. 114. Укладка бетонной смеси в прогоны и плиты перекрытия
Арки и своды
В криволинейной конструкции пролетом до 18м включительно бетонную смесь укладывают одновременно с 2-х сторон — от пят к замку, (рис. 115 а).
При пролетах более 18 м укладку смеси ведут так же от пят к замку отдельными участками, симметрично расположенными относительно замка, в соответствии с рис. 1156,в. Между участками оставляют разделительные полосы шириной 0,8-1,2 м, бетонирование каждого участка ведут непрерывно. В разделительные полосы бетонную смесь укладывают после завершения осадки основных участков.
Для исключения сползания бетонной смеси при вибрировании на крутых участках арок и сводов бетонирование следует вести в двухсторонней опалубке.
Рис. 115. Укладка бетонной смеси в арки и своды: а- укладка в .малопролетные арки; б- то же, большепролетные; в- то же, крутые своды; 1 — бадья; 2- опалубка внутренняя; 3- участки укладки; 4- разделительные полосы;5-наружная опалубка; 6- направляющий щит; /, //, /// — последовательность участков укладки
Технологии бетонирования в частном строительстве. Часть 1
В статье рассказано о технологии бетонных работ, дана классификация бетонов для частного строительства и указаны важные аспекты производства бетонирования конструкций частного дома.
Почему так важно соблюдать технологию бетонных работ?
Бетонные работы очень трудоемкий и сложный процесс. В частном строительстве он может занимать от 10% до 50% стоимости всех строительных работ, к ним можно отнести бетонирование фундаментов, стен, перекрытий, ростверков, монолитных участков, перемычек и т. д. Не соблюдение строгих, но не сложных правил может привести к значительным дефектам бетонных конструкций:
- уменьшение марки бетона по сравнению с проектной;
- крошение бетона;
- недопустимые прогибы и крены конструкций;
- расслоение бетонной смеси;
- появление пор (дыр) в теле бетонной конструкции — образование концентраторов напряжений;
- сколы, отколы кусков бетона;
- уменьшение защитного слоя бетона.
К примеру, кажется, что если не вибрировать бетон ничего страшного не будет, зато какая экономия времени и денег! А вот и нет, такая операция является неотъемлемой частью технологического процесса и пренебрежение ею может привести к непригодности фундамента и непредвиденным деформациям. Неверный уход при твердении бетона может привести к появлению низкокачественной и непригодной конструкции, даже если изначально вы брали качественный бетон высокого класса. Таким образом, стоит понять, что бетонные строительные работы должны выполняться стого по технологии и каждый пункт описанный ниже является обязательным к исполнению.
Классификация и виды бетона
Бетон получают смешиванием вяжущего вещества (обычно цемент), мелкого (песок) и крупного (щебень или гравий) заполнителя, воды и в случае необходимости специальных добавок. Плотность бетона в затвердевшем состоянии колеблется от 2200 кг/куб.м до 2500 кг/куб.м. При выборе вида, марки, класса бетона для конструкций инженер руководствуется расчетами, нормами и рекомендациями. Полный цикл набора прочности бетоном составляет 28 дней, при нормальных условиях — температура до 20 градусов и влажность не менее 80-90%. Для того чтобы понять эти обозначения рассмотрим основные характеристики бетонных смесей:
- Тяжелый (обычный) или легкий бетон. Основное отличие таких бетонов в заполнителе. В состав тяжелого бетона входит крупный заполнитель — гравий или галька. В состав легкого бетона (виды: газобетон, перлитобетон, пенобетон) доменный шлак (шлакобетон) заполнителем выступает относительно легкие материалы — керамзит, перлит, вспененный порошок. Тяжелые бетоны применимы для конструктивных элементов (фундаменты, балки, перекрытия), легкие применяются для конструктивных и теплоизолирующих элементов (стеновые блоки, облегченные перекрытия).
- Виды фракций (размеров) крупного заполнителя. Крупнозернистый бетон – с заполнителем больше 10 мм, мелкозернистый бетон в котором используют заполнитель меньше 10 мм.
- Прочность бетона — прочность затвердевшего бетона на сжатие. В зависимости от прочности бетона его разделяют на классы и марки: В3,5; В5; В7,5; В12; В15; В20; В25; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60. В частном строительстве наиболее применимы бетоны классов В3,5 и В7,5 (для неармированных конструкций, подливок, подбетонок, ступеней) и В15, В20 для устройства всех армированных конструкций.
Соотношение класса и марки бетона
- Плотность бетона — отношение массы бетона к его объему. Наиболее встречаемые в частном строительстве это тяжелые бетоны (1,8-2,5 т/м 3 ) и легкие (0,6-1,8 т/м 3 ).
- Морозостойкость бетона — это способность бетона выдерживать попеременные циклы «замораживания-оттаивания», другими словами это на сколько незащищенный бетон способен сохранять свою прочность под действием переменных температур. Марки бетона по морозостойкости: F25; F35; F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500, в частном строительстве применяют марки по морозостойкости от F35 до F150.
- Водонепроницаемость бетона — сопративляемость бетона просачиванию воды под давлением. Различают марки бетона по водонепроницаемости: W2, W4, W6, W8, W10, W12. В частном строительстве такая характеристика бетона может встретится при строительстве бассейнов или фундаментов в условиях высокого уровня грунтовых вод, наиболее применяемые марки W2-W6.
- Жесткая или подвижная бетонная смесь. Подвижную смесь относительно легко перемешивать. Она плавно принимают форму опалубки под воздействием силы тяготения Земли. Жесткую смесь необходимо укладывать, прикладывая при этом силу.
Требования к подвижности бетона разных видов конструкций:
- густоармированные конструкции, ригели, плиты, колонны 5-9 см;
- стены, стены подвала 1-4 см;
- бетонные набивные сваи 4-5 см;
- для неармированных и малоармированных фундаментов 1-3 см;
- для массивных армированных фундаментов и плит 3-6 см.
Эта характеристика имеет выражение в так называемой «осадке конуса» , подсчитывается в сантиметрах. Общее время испытания с начала заполнения конуса бетонной смесью в установленном приборе при первом определении и до окончания определения жесткости при втором определении не должно превышать 15 минут. Чем больше осадка конуса (от 0 см до 20 см) тем более подвижная смесь.
Часто частные застройщики прибегают к изготовлению бетона прямо на строительной площадке, обосновывая это дешевизной и удобством. Но не всегда таким образом можно достичь заявленной проектной марки бетона, однородности бетонной смеси, правильной подвижности бетона (удобоукладываемости). Ну а как по другому? Если бетон плохо сползает по коробу в опалубку, надо добавить воды?
А вот и нет! Это изменит водоцементное соотношение бетона и понизит марку. Из этого можно сделать вывод, что лучше заказывать бетон на заводе, который хорошо себя зарекомендовал.
Пример паспорта бетона
При этом вам обязаны предоставить паспорт на товарный бетон, где будут его характеристики. У вас будет документ, в случае не соответствия можно обратится с жалобой к производителю. Подвижность бетонной смеси определяется заводом изготовителем на основании разработанной технологии, в зависимости от количества армирования, воспринимаемых нагрузок, вида конструкции и т.д.
Состав бетона
Состав бетона на 1 м 3 , обычного, не водостойкого.
Состав бетона для мало и среднеармированных конструкций
