Каверны в бетоне после заливки

Обновлено: 02.05.2024

Твердение бетона представляет собой сложный физико-химический процесс, при котором цемент, взаимодействуя с водой, образует новые соединения.

Вода проникает вглубь частиц цемента постепенно, в результате чего все новые его порции вступают в химическую реакцию.

Этим объясняется постепенный и длительный набор прочности бетона.

При благоприятных условиях твердения прочность бетона непрерывно повышается.

Для нормального твердения бетона необходима температура (20±2)° С с относительной влажностью воздуха не менее 90%.

Затем рост прочности замедляется.

Для бетона, находящегося в воде, его прочность выше, чем при твердении бетона в сухой среде.

При твердении бетона на воздухе вода быстро испаряется и твердение практически прекращается.

Поэтому для достижения бетоном необходимой прочности нельзя допускать его преждевременного высыхания.

В теплую сухую и ветреную погоду выступающие части (углы, ребра) и открытые поверхности бетонных конструкций высыхают быстрее, чем внутренние его части.

Необходимо предохранять эти элементы от высыхания и давать им возможность достигать необходимую прочность.

При твердении бетона изменяется его объем.

Твердея, он дает усадку, которая в поверхностных слоях происходит быстрее, чем во внутренних.

Поэтому при недостаточной влажности бетона в период твердения на его поверхности появляются мелкие усадочные трещины.

Кроме того, трещинообразование возможно в результате неравномерного разогрева бетона вследствие выделения теплоты при схватывании и твердении (гидратации) цемента.

Трещины снижают качество, прочность и долговечность конструкций.

Рост прочности бетона в значительной степени зависит от температуры, при которой происходит твердение.

При температуре ниже нормальной твердение бетона замедляется, а при температуре -5° С практически прекращается.

При повышенной температуре и достаточной влажности процесс твердения ускоряется.

Продолжительность твердения имеет большое практическое значение.

Ускорять твердение необходимо, когда требуется быстро нагрузить конструкции эксплуатационной нагрузкой или распалубить ее в ранние сроки, при бетонировании зимой и других случаях.

Для ускорения твердения бетона применяют добавки-ускорители, вводимые при приготовлении бетонной смеси.

Количество добавок-ускорителей твердения берется в процентах от массы цемента и не должно превышать следующих величин: сульфат натрия - 2, нитрат натрия, нитрат кальция, нитрит-натрат кальция - 4, хлорид кальция в бетоне армированных конструкций - 2, в бетоне неармированных конструкций - 3.

Добавки-ускорители твердения не следует вводить при использовании глиноземистого цемента, а также в конструкциях, армированных термически упрочненной сталью, в железобетонных конструкциях, предназначенных для эксплуатации в зонах действия блуждающих токов, в конструкциях с напрягаемой арматурой.

Полный перечень ограничений по применению добавок ускорителей приведен в СНиП 3.03.01-87.

При производстве сборного железобетона для ускорения твердения широко применяют тепловую обработку бетона паром или электрическим током.

Ускоряют процесс твердения бетона путем использования быстротвердеющих цементов.

Обычно такие бетоны используют при аварийных работах, а также при устройстве стыков различных конструкций.

Чтобы свежеуложенный бетон получил требуемую прочность в назначенный срок, за ним необходим правильный уход: поддержание его во влажном состоянии, предохранение от сотрясений, повреждений, ударов, а также от резких перепадов температуры.

Нарушение режима ухода за бетоном может привести к получению низкого качества и непригодного для эксплуатации бетона, а иногда к разрушению конструкций.

Особенно важен уход за бетоном в течение первых дней после укладки.

Благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона создают, предохраняя его от вредного воздействия ветра и попадания прямых солнечных лучей, путем систематической поливки.

Для этого открытые поверхности свежеуложенного бетона укрывают влагоемким покрытием (брезентом или мешковиной), а при отсутствии этих материалов поверхность бетона закрывают через 3. 4 ч после укладки бетона слоем песка или опилок и поливают водой.

В зависимости от климатических условий частота поливки должна быть такой, чтобы поверхность бетона в период ухода все время была во влажном состоянии.

В сухую погоду открытые поверхности поддерживают во влажном состоянии до достижении бетоном 50. 70% проектной прочности.

В жаркую погоду поливают также деревянную опалубку.

При снятии опалубки (например, опалубки колонн, стен, балок) увлажняют вертикальные поверхности конструкций.

Наиболее эффективно вертикальные и наклонные поверхности поливать непрерывным потоком воды через систему трубок с мелкими отверстиями.

В жарком сухом климате этот способ полива обязателен.

Укрытие и поливка бетона требуют значительных затрат труда, поэтому тонкостенные конструкции с большой открытой поверхностью (например, площадки, дороги, аэродромные покрытия, полы, перекрытия) вместо укрытия и поливки целесообразно покрывать специальными окрасочными составами и защитными пленками.

Наиболее пригодны полимерные композиции.

Они обеспечивают наилучшее предохранение от влагопотерь как свежеуложенной бетонной смеси в условиях воздушно-сухого твердения, так и бетона при термообработке и раннему распалубливанию.

Полимерные композиции практически безвредны, менее огнеопасны, а их малая вязкость позволяет механизировать процесс нанесения и снизить расход вещества до 0,5 кг на 1 м 2 поверхности.

Применение пленкообразующих веществ является одним из простых и технологичных условий обеспечения необходимых качественных показателей при раннем распалубливании бетона.

Исправление дефектов бетонирования

После распалубливания монолитные конструкции осматривают и исправляют дефекты бетонирования.

Мелкие неровности и наплывы бетона на стенах, колоннах и балках срубают вручную или пневматическими зубилами с последующей затиркой неровностей цементным раствором состава 1:2…1:2,5.

Открытые бетонные поверхности с мелкими раковинами, не имеющие ноздреватости, после расчистки и смачивания водой затирают цементным раствором.

Крупные раковины, образовавшиеся в результате плохого вибрирования или утечки цементного молока, расчищают на всю глубину.

Весь рыхлый бетон вырубают отбойными молотками с последующей продувкой сжатым воздухом и промывкой водой. Если позволяют размеры раковины, устанавливают опалубку с козырьком для укладки бетона и бетонируют.

Для заделки раковин применяют мелкозернистый бетон той же марки по прочности или даже на одну ступень выше.

Бетонную смесь укладывают с тщательным уплотнением.

Замазывать крупные раковины цементным раствором категорически запрещается, так как это не устраняет дефекта, а только скрывает его. Крупные раковины в несущих конструкциях существенно ослабляют их.

Исправляют такие дефекты торкретированием после тщательной расчистки и удаления рыхлого бетона.

При исправлении дефектов в плитах, полах или балках вырубать ослабленный бетон следует по форме ласточкина хвоста, с тем, чтобы набетонка лучше удерживалась в основном бетоне.

Конструкции, воспринимающие гидростатический напор грунтовых вод, могут течь из-за наличия в бетоне скрытых пустот и раковин вследствие плохого виброуплотнения бетонной смеси или некачественной подготовки рабочих швов.

Устраняют течь нагнетанием (инъекцией) жирного цементного раствора (молока) внутрь конструкции через перфорированные трубки диаметром 20…30 мм.

Для этого в местах дефектов бурят шпуры, вставляют в них стальные трубки, один конец которых имеет перфорацию, а другой - резьбу, и зачеканивают их в шпуре раствором на быстросхватывающемся цементе.

После того как раствор зачеканки наберет нужную прочность, через трубки с помощью винтового шприца нагнетают раствор на безусадочном или расширяющемся цементе.

При грубых нарушениях технологии бетонных работ (например, недостаточное уплотнение, чрезмерное вибрирование, приводящее к расслоению смеси, нарушение технологии ухода за бетоном, неправильный подбор состава, наличие большого количества глинистых и пылеватых частиц) возможны серьезные дефекты, снижающие прочность бетона.

Залогом успеха при производстве бетонных работ является тщательное выполнение всех технологических процессов.

Исправление дефектов бетонирования:

а – в плитах, б, в – в стенах, 1 – раковина, 2 – вырубка по форме ласточкина хвоста, 3 – опалубка, 4 – лоток, 5 – бадья, 6 – вибратор, 7 – сопло, 8 – шланг

Для получения прочных и красивых бетонных поверхностей, которые не требуется штукатурить или облицовывать, необходимы, как известно, чистые и высококачественные материалы, эффективная технология и квалифицированные исполнители.

Обработанные соответствующим образом поверхности железобетонных сооружении могут быть достаточно выразительными и приятными на вид

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.

Обнажить заполнитель можно применением специальных смазок для опалубки, в состав которых входят замедлители схватывания цемента.

В этих случаях тонкий наружный слой несхватившегося 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.

Сразу обозначим главное условие — дефекты бетона могут быть правильно определены только после тщательного осмотра конструкции с зачисткой/расшивкой дефектных мест и выявлением пустот и полостей, действия по восстановлению возможны только после согласования методов устранения дефектов бетона с проектной организацией и строительным контролем.

Дефект бетона — гравелистая поверхность — этот дефект возникает, как правило, из-за некачественной опалубки, которую зачастую попросту забывают ремонтировать и используют множество раз. Этот изъян можно увидеть невооружённым взглядом — он заключается в том, что грани твёрдого наполнителя выпирают из тела бетона. Из-за этого проведение отделочных работ серьёзно затрудняется или вовсе становится невозможным.

Фото дефект бетона:

Гравийная поверхность

Как устранить дефект гравелистая поверхность : очистить металлическими щётками, промывают струёй воды, а затем оштукатуривают цементно-песчаным раствором состава 1:2 (по объёму) на портландцементе марки 400-500.

2. Дефект бетона — полости на поверхности бетона — возникает обычно из-за нарушения технологического процесса изготовления смеси или ее укладки.

Фото дефект бетона:

полости на поверхности бетона

Как устранить дефект полости на поверхности бетона: очистить металлическими щетками, промывают струей воды, затереть поверхности цементным раствором.

3. Дефект бетона — Раковины —образуются в результате сбрасывания бетона в опалубку с большой высоты, из-за недостаточного уплотнения, применения жесткой бетонной смеси, в результате длительного транспортирования, во время которого бетонная смесь расслоилась и начала схватываться. Чаще всего раковины появляются в местах наибольшей насыщенности арматурой, труднодоступных и неудобных для укладки и уплотнения бетона.

Фото дефект бетона:

раковины в бетоне раковины в бетоне раковины в бетоне раковины в бетоне

При назначении метода устранения раковин необходимо учитывать их число и размеры.

Как устранить дефект раковины в бетоне: в сильно загруженных колоннах раковины последовательно расчищают, удаляя уплотнённый бетон с каждой стороны колонны, затем их промывают водой и подготовленные полоски бетонируют. Для заделки раковин применяют раствор или бетон с крупностью зерен заполнителя до 20 мм. В качестве вяжущего используют портландцемент марок 400-500. Раствор или бетон готовят небольшими порциями вблизи места производства ремонтных работ. Чтобы обеспечить сцепление нового бетона со старым и с арматурой и получить повышенную прочность на ослабленном участке в раннем возрасте, рекомендуется применять бетон, марка которого на одну ступень выше марки бетона ремонтируемой конструкции. Если при проверке обнаружены сквозные раковины, расчистка которых вызовет значительное снижение несущей способности нагруженных колонн, то устраивают железобетонные обоймы или накладки с последующим нагнетанием в пустоты цементно-песчаного раствора через установленные заранее трубки. На месте каждого дефекта рекомендуется устанавливать не менее двух трубок с последующим нагнетанием в пустоты цементно-песчаного раствора.

4. Дефект бетона — пустоты в теле бетонной конструкции — это один из самых серьезных дефектов, который может привести к обрушению всей конструкции, поэтому его нужно исправлять незамедлительно. Зачастую пустоты могут быть огромных размеров и даже оголять арматуру. Они часто встречаются и появляются, как правило, вследствие непрохождения бетона на данном участке. Пустоты иногда достигают таких размеров, что полностью оголяется арматура, образуются сквозные разрывы в конструкциях и нарушается их монолитность.

Фото дефект бетона:

пустоты в бетоне пустоты в бетоне

Как устранить дефект пустоты в бетоне: поверхность стыков очищают от рыхлого старого бетона, после чего стыки тщательно промывают водой. У мест бетонирования устраивают навесную опалубку с карманами, несколько возвышающимися над верхним стыком. Заделывают пустоты бетоном на мелком щебне. Производитель работ вместе с технадзором проверяют правильность приготовления бетонной смеси и тщательность ее уплотнения штыкованием или вибрированием.

5. Дефект бетона — трещины — причину такого брака определить сложно, но к самым типичным относятся: неправильное вычисление количества необходимых материалов, превышение расчётных нагрузок, коррозия арматуры, нарушение технологии при укладке и так далее.

Фото дефект бетона:

дефект трещины в бетоне дефект трещины в бетоне

Как устранить дефект трещины в бетоне: Метод исправления дефекта напрямую зависит от множества факторов (положение, направление, ширина раскрытия и наличие ее изменения и многих других), и может существенно отличаться в разнообразных ситуациях. В большинстве случаев, для ремонта используется метод инъектирования — трещину заполняют специальным ремонтным составов под давлением.

Все дефекты бетона — не являются нормой для продолжения работ, в любом случае необходимо проводить мероприятия по их устранению. Отсутствие мероприятий по выявлению и устранению дефектов бетона как правило приводит к более негативным последствиям. Минимизировать дефекты бетона Вам поможет строительный контроль.

Рассказывают Юрий Пашаев, руководитель отдела продаж компании «Адель Инструмент»:

Если вам интересно, мы готовы отдельно — мы специально оставили половину плиты необработанной — показать процесс подробно и некоторые нюансы лечения бетонной поверхности, потому что при производстве полированного бетона подразумевается этап лечения. Что это такое?

Лечение можно разделить на 2 группы. Первая, на мой взгляд — это обязательное лечение. Что это такое? Это затирание в бетонной поверхности мелких пор, каверн, которые, так или иначе, будут абсолютно везде, т.е. это естественное состояние бетонной поверхности.

Даже вот здесь, если посмотреть, есть поры, бетон дышит. Что это такое? Маленькие отверстия, небольшие, и если его не обрабатывать, и дальше мы его заполируем — внешний вид будет страдать, т.е. на свету будут вот эти луночки все равно видно. На мой взгляд, это обязательный процесс — нанесение лечащего состава специального, который способен именно затереть. Он втекает во все мелкие поры, каверны и остается внутри. После высыхания уже не растрескивается, в принципе, все остается монолитное, ровное, и поверхность преображается при дальнейшей обработке.

И второе, на мой взгляд, без чего тоже в промышленном масштабе невозможно — это крупные дефекты, крупные каверны. Например, на прошлом показе — посмотрите, можно поближе посмотреть — мы специально делали здесь большую выбоину в поверхности. Вот это залечено. Это даже средняя, можно даже сказать, средняя выбоина, которая встречается в процессе производства работ. На моей практике огромные выбоины встречаются, в принципе, сплошь и рядом. Даже при устройстве нового бетонного основания кто-то где-то прошелся, след оставил — тоже самое, сплошь и рядом.

Именно поэтому мы лечение делим на 2 типа: обязательный процесс, который затирает все мелкие каверны и поры, и второй — локальный мы его называем — лечение крупных выбоин. С ними достаточно сложно бороться, и на данный момент есть несколько путей лечения.

Самый, наверное, старый — это разведение эпоксидного некоего состава двухкомпонентного универсального, замазывание, соответственно, выбоины. Но есть минус. Первое, на мой взгляд, не очень хорошо полируется, если вы полированный бетон делаете, но самое главное — нужно выждать 12, а то и более часов, чтобы полностью эпоксидный состав разведенный уже встал. Это минус, это потеря во времени.

Мы пробовали разные виды составов — как сделать так, чтобы лечение крупных выбоин можно было включить в общую систему производства полированного бетона, не потеряв при этом какого-то дополнительного времени, чтобы не ждать. Мы искали несколько составов и столкнулись с определенными сложностями. Сначала это был микроцемент, чистый портланд цемент 500-й марки, смешанный с составом S70 производства компании LITSIL, но если каверна или выбоина большая, происходит процесс усадки и растрескивания чистого цемента. Необходимо дополнительно 2-й раз, иногда и 3-й раз его залечивать, чтобы это все было нормально. И с обычными материалами есть еще проблема дальнейшего выкрашивания. Соответственно, мы пошли дальше искать. Следующий наш шаг — мы пробовали ремонтные составы, которые существуют. В принципе, много, кто их делает на данный момент на рынке, они так и называются — «ремсоставы для бетона». К сожалению, они тоже нам не подошли, потому что они крупнозернистые, замешанные уже с песком, с кварцами, и они предназначены для лечения или выравнивания каких-то больших именно форм. Например, полплиты у нас здесь нет, край сколотый, и чтобы его выравнять — да, здесь подойдет. Для наших задач, к сожалению, не подошел.

И на данный момент мы остановились на инъекционных составах. Это составы, можно назвать его микроцемент — естественно не чистый цемент, с определенными добавками — который используется для инъектирования или укрепления фундаментов, для инъектирования в горнопроходческой промышленности, туннелестроении. Смысл его в том, что данный состав разводится и подается под давлением. И он настолько мелкозернистый, что затекает во все щели, трещинки, и тем самым укрепляет стенки, допустим, туннельного строительства.

Данное лечение, которое вы видели, сделано именно таким составом. Производители могут быть разные, мы здесь использовали производителя BASF — микроцемент 900-й марки. Он самый-самый, во-первых, высокомарочный из всех, и по его техническим характеристикам именно микроцемент 900 имеет самую высокую проникающую способность. Затворяется он кавернолечителем S70. Любой такой состав затворяется S70, благодаря этому достигается высокое время схватывания. Вот так он выглядит. Поставляется в мешках по 20 кг.

— Хотите наглядно посмотреть?

— Тогда мы сейчас это сделаем.

Почему мы остановились на таком составе? Самое важно для нас когда мы лечим, например старое бетонное основание, это чтобы наш состав растекся и заполнил все углубления, примыкающие к верхнему краю бетонного основания чтобы он растекся и в дальнейшем не раскрашивался. Вторая характеристика данного состава — это безусадочность. Единственно, как мы видим, любое такое лечение крупного дефекта, приводит к тому, что визуально это место будет отличаться от остального бетона, по крайней мере на данном этапе. Но после полировки оно будет выглядеть как естественный наполнитель, как камушек или другой наполнитель большего размера. Его можно окрасить в темные тона, тогда разница в цвете нивелируется.

Предлагаю организовать большую каверну. Посмотрите, достаточно такой, или еще глубже сделать?

— Какой глубины каверну можно залечить, сантиметра 2?

— Неважно. Состав настолько мощный, что можно заделать все что угодно. Единственно, при глубоких кавернах придется подольше подождать до затвердевания. Если размер очень большой,вы может использовать в качестве наполнителя камешки. Это даже хорошо будет.

И так, приступаем к лечению. Смачиваем кавернолечителем S70 и насыпаем нашу волшебную смесь. Прямо на плите перемешиваем. Для ремонта больших площадей можно приготовить раствор в какой-то емкости. Но раствор быстро твердеет, поэтому надо не много замешивать и делать все быстро.

Статья посвящена вопросам контроля, «лечения» и локализации дефектов бетона монолитных конструкций, даются различные рекомендации по выявлению и устранению различных видов дефектов. В статье также приводятся наиболее часто встречающиеся дефекты конструкций.

К настоящему моменту монолитное домостроение занимает все большую долю в области промышленного и гражданского строительства в городах России. Данному факту способствуют такие положительные предпосылки, как скорость, инновации и уникальность проектов, а также свободный выбор конфигурации будущего здания, не зависящий от типовых элементов. С каждым годом совершенствуется технология производства железобетонных конструкций, внедряются новые строительные материалы, разрабатываются индивидуальные проекты. Наряду с этим с каждым годом ужесточаются

требования к выполнению строительно-монтажных работ и проектных решений. Для достижения положительного результата работы на объектах необходимо осуществлять контроль за качеством процесса производства.

Особое внимание необходимо уделять качеству возводимого монолитного железобетонного каркаса здания как основного «скелета» воплощенного в реальность проекта.

В данной статье отведем особое внимание вопросу по контролю, «лечению» и локализации дефектов бетона монолитных конструкций.

Сегодня существует достаточное количество рекомендаций по выявлению и устранению различных видов дефектов. Попытаемся сформулировать основные аспекты по минимизации данных воздействий на конструктив.

Согласно классификатору существует 2 основных вида дефектов:

значительный — дефект, при наличии которого существенно ухудшаются эксплуатационные характеристики строительной продукции и ее долговечность. Такие дефекты подлежат устранению до скрытия их последующими работами;
критический — дефект, при наличии которого здание, сооружение, его часть или конструктивный элемент функционально непригодны, дальнейшее ведение работ по условиям прочности и устойчивости небезопасно либо может повлечь снижение указанных характеристик в ипроцессе эксплуатации. Данные дефекты подлежат безусловному устранению до начала последующих работ или с приостановкой начатых работ.

Следует отметить, что наиболее часто встречающимися дефектами конструкций являются:

участки с оголенной арматурой;
наплывы;
трещины;
полости и пустоты в «теле» бетона, а также в узлах сопряжения конструкций и в зоне холодных швов;
сколы на поверхности;
участки с недовибрированным бетоном (см. рис. 1);
раковины и каверны;
нарушение толщины защитного слоя бетона;
инородные включения;
участки с расслаивающимся и шелушащимся бетоном;
участки с промороженным бетоном.

Стоит сказать о причинах появления дефектов, так как, предотвратив их, зачастую можно избежать ненужных финансовых затрат и немалой трудоемкости, связанных с ремонтом конструкций. Такой дефект, как наплыв из бетона, является как одним из следствий неправильной установки или недостаточной герме-алчности опалубки, либо ее низкого качества. Полости и пустоты в конструкциях образуются при недостаточном уплотнении бетонной смеси, чрезмерного воздухововлечения и попадания в зону бетонирования инородных предметов (строительного мусора) и ряда других факторов.

Недостаточная толщина защитного слоя зачастую связана с неправильной установкой или смещением опалубки, ее некачественной поверхностью, а также с нарушением или отступлением от проекта при выполнении арматурных и бетонных работ.

Появлению трещин, как правило, сопутствуют неправильный уход или его отсутствие за конструкциями (резкий перепад температур), в иных случаях — нагружение конструкций до достижения бетоном требуемой проектом прочности, ошибки в чертежах, не до конца проработанные решения по проблемам процесса проведения земляных работ и ряд других причин.

В качестве материала для лечения дефектов применяют сухие многокомпонентные смеси из специального безусадочного цемента, фракционированных заполнителей, армирующих волокон и комплекса полимерных добавок (Mapegrout Thixotropic (см. рис. 2), БИРСС, Sika, CONSOLIT BARS 113, ЭМАКО S88 или аналогичные составы (по согласованию с НИИЖБ). Такие смеси при затворении водой позволяют приготовить безусадочную, пластичную, не расслаивающуюся смесь, обеспечивающую следующие основные требования по прочности, адгезии, трещиностойкости, морозостойкости, водонепроницаемости ит.д.

Вышеперечисленные показатели должны быть не ниже проектных значений монолитных железобетонных конструкций.

Также существует явление так называемого «ремонта», целью которого является лишь сокрытие дефектов различными способами: замазывание трещин, полостей несоответствующими ремонтными составами, цементной смесью на неподготовленное основание (без его обеспыливания, обезжиривания, конфигурирования и т.д.). Данный факт ведет к негативным последствиям и значительным финансовым потерям. Существует значительный риск деструкции конструкций и, как следствие, некачественно выполненных последующих отделочных работ. Для устранения данной проблемы в первую очередь рекомендуется создавать специализированные бригады или звенья, прошедшие соответствующее обучение.

Как правило, ремонтные работы начинают осуществлять после тщательного изучения дефектных участков, к которым доставляются необходимый инвентарь, приспособления и средства для безопасного выполнения работ.

Основным и наиболее часто встречающимся дефектом является недовибрированный бетон.

Важно отметить, что в зимний период бетонирования при скоростном монолитном домостроении отремонтированную поверхность необходимо защитить тепловлагоизоляционным материалом, тем самым предохраняя ее от испарения влаги и сохраняя тепло в «теле» ремонтируемого участка, учитывая еще и собственную экзотермию смеси за счет цементного вяжущего (см. рис. 3, 4, 5). В построечных условиях в качестве защитного покрытия может служить соответствующий размер фанерной доски, совмещенный с распространенным материалом «Этафом».

Также считаем нужным отметить, что для соблюдения монолитности стен лифтовой шахты с нижележащим перекрытием необходимо с внутренней стороны перед установкой стеновой опалубки жестко установить деревянный брус. Это позволяет исключить перепад в бетоне между торцом плиты перекрытия и стенами шахты (см. рис. 6).

Эти приемы позволяют сэкономить время, трудовые и материальные затраты при ускоренном темпе строительства и сжатых производственных сроках.

В заключение отметим, что при строительстве объектов любого назначения необходимо осуществлять регулярный контроль за процессом производства и стараться вовремя соблюдать нормативные, технологические и проектные требования.

Бетонирование под водой — особая технология укладки бетонного раствора, применяемая при отсутствии возможности откачать воду или удалить ее другими способами. Чаще всего метод востребован при возведении крупных железобетонных конструкций, эксплуатация которых предполагает значительные нагрузки. Мосты, плотины, прочие гидротехнические строения, а также опоры линий электропередач, скважины в скальной породе — сооружения, при возведении которых во многих случаях прибегают к подводному бетонированию.
Бетонирование в воде применяют и в проектах не столь масштабных. Невозможность наладить водоотвод из котлована при высоком уровне грунтовых вод — распространенная ситуация при проведении строительных работ.

Различают несколько методик, позволяющих выполнить заливку бетона в воду:

технология «вертикально перемещающаяся труба» (ВПТ);
ВР или бетонирование, благодаря восхождению раствора;
втрамбовывание бетонной смеси;
укладка бетона бункерами;
метод укладки в мешках.

Главное, о чем необходимо помнить при производстве бетоноукладочных работ, — основная расчетная масса раствора не должна контактировать с водой во избежание вымывания цемента; процесс бетонирования должен идти непрерывно до достижения уровня, намеченного проектом.

Подготовительные работы

Прежде, чем приступить к укладке бетона непосредственно в воду, нужно составить проект, описывающий порядок и ход работы, объемы материала, необходимое оборудование и оснастку. Как правило, на значительных глубинах требуются водолазы, которые намечают план расчистки бетонируемого участка или очищают его вручную, устанавливают опалубку, регулируют размещение труб и шлангов, по которым поступает заливочная смесь.

Бетонный раствор готовится на заводе с соблюдением определенной рецептуры. Для разных методик, предполагающих заливку в воду, марка бетона должна быть на 10-20% выше, чем если бы укладка осуществлялась в обычных условиях; при этом необходимо уменьшить соотношение воды и цемента в готовом растворе. Вода замедляет процесс затвердевания, поэтому желательно введение ускорителей и пластификаторов. Антиэррозионные добавки повышают устойчивость конструкций к размыванию.

Специальные требования предъявляются и к опалубке. Она должна быть:

не проницаема для бетонной смеси, в том числе в местах стыков;
хорошо держать форму, несмотря на давление воды;
легко устанавливаться.

С внешней стороны опалубку дополнительно укрепляют камнем или мешками с песком.

Состав для ПБ

Бетон для таких проектов должен обладать самыми высокими прочностными характеристиками, водонепроницаемостью, морозостойкостью, а также сульфатостойкостью. Одновременно с этим бетон должен быть подвижным и удобоукладываемым, с минимальными показателями тепловыделения в процессе твердения массы.

Данным условиям соответствуют специализированные гидротехнические бетоны. Они отличаются маркой, которая подбирается в зависимости от специфических требований к будущей конструкции. Согласно ГОСТ 4795-68, для такого вида бетонирования состав должен обладать:

Маркой прочности не меньше М400.
Морозостойкостью не менее F

Смесь для ПБ готовится из нескольких компонентов.

Сульфатостойкого ПЦ или портландцемента с пуццоланой.

Это оптимальные вяжущие при ПБ. Согласно нормативам, вяжущее должно быть марки М400-500 и обладать следующими характеристиками:

густотой не выше 26%;
началом схватывания не раньше, чем через несколько часов после процедуры затворения;
объемом щелочи до 0,6%, извести и осадка до 0,5%.

Пропорция цемента рассчитывается исходя из необходимой марки готового бетона. Обычно объем вяжущего не превышает 350-400 кг/м3.

Заполнителя

Перед использованием щебня его промывают водой (можно использовать питьевую, соответствующую ГОСТ 4797-69) и удаляют все илистые, глинистые и прочие включения, которые могут понизить эксплуатационные характеристики бетона.

Важно! В составе заполнителя не могут присутствовать минералы (пирит, опал и прочие), которые могут войти в химическую реакцию с щелочами из ПЦ.

Поверхностно активных добавок

Добиться высокого качества гидротехнического бетона без ПАВов невозможно. Это присадки, которые сочетаются с микронаполнителями. В качестве последних обычно используют тонкомолотые шлаки.

Согласно стандартам, наилучшими характеристиками обладают следующие ПАВы:

СДБ (сульфитно-дрожжевая бражка, которая предварительно растворяется в теплой воде). Добавку используют в виде концентрата (10-20%), который дополнительно нужно процедить при помощи ситечка.
ГКЖ-94+СДБ – это разновидность комплексной присадки.
СНВ (смола воздухововлекающего типа). ПАВ также разводят в воде. Готовый раствор необходимо процедить через ткань или сито.

ПАВы обычно вливают в воду, с добавлением которой будет изготовлен замес. Только потом можно добавлять оставшиеся компоненты и приступать к подводному бетонированию.

Метод вертикально перемещаемых труб

Для заливки таким способом потребуются:

бетононасосы или другое оборудование, обеспечивающее непрерывную подачу раствора;
бетонолитные трубы диаметром 200-300 мм, состоящие из звеньев длиной до 1 м, оснащенных быстроразъемными замками;
оснастка площадки над местом бетонирования: траверса, лебедка, подъемный механизм.

После этого трубу поднимают на одно звено, демонтируют верхний элемент, причем нижний конец должен оставаться в бетоне. Заливка продолжается до необходимого объема. Стоит отметить, что с помощью одной трубы можно залить элемент радиусом 6 м, поэтому, если площадь бетонирования больше, следует применять систему бетонолитных труб с шагом 10-11 м.

Типы БНС

Буронабивные сваи по характеру работы в грунте подразделяют на

сваи-стойки К стойкам относятся сваи, опирающиеся на практически несжимаемые грунты (скальные, крупнообломочные породы с песчаным заполнителем, пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные, глинистые грунты твердой консистенции). Такие сваи передают нагрузку на грунт через пяту (сопротивление грунта по боковой поверхности ствола в расчетах их несущей способности не учитывается).

Висячие сваи, заглубленные в сжимаемые грунты, воспринимают нагрузку через боковую поверхность и пяту.

Для сооружения буронабивных свай (БНС) применяют: бетон по ГОСТ 26633-91 с осадкой конуса для различных способов укладки:

10…16 см – для метода вертикально перемещаемой трубы (ВПТ);
14…24 см – при укладке под напором;
3…7 см – при сбрасывании через бункер с направляющей трубой;
арматурная сталь классов А-I, А-II, А-III по ГОСТ 5781-82 в соответствии с рабочей документацией.

На проведение работ разрабатывают ППР. Технология привязывается к местным условиям и зависит от геологического строения, конструкции фундаментов опоры, имеющегося оборудования и прочих факторов. При сооружении буронабивных свай должны соблюдаться требования нормативов. В настоящее время в России используют буровые машины японских и европейских фирм

KATO
BAUER
JUNTTAN
LIEBHERR,которые могут осуществлять ударное и вращательное бурение.

В России также начат выпуск буровых машин. В индексах буровых машин цифры обозначают максимальный диаметр обсадной трубы в мм. Для различных грунтовых условий применяют сменные рабочие органы буровых машин и дополнительное оборудование:

ковшовый бур для бурения в сухих и обводненных нескальных породах и уборки разрыхленных скальных грунтов объемом 0,8…1 м³;
шнековый бур для бурения в связных (глинистых) грунтах и рыхления полускальных;
тяжелый ударный грейфер массой 3…8 т и объемом 0,5…0,8 м³ для бурения в песках и гравии;
долото-ударное крестовое с зубьями или с прямыми резцами массой 3…8 т для скальных пород;
адаптер-переходник для вкручивания, вдавливания в скважину (и извлечения) обсадных труб вращателем бурового органа при небольшой глубине и небольших сопротивлениях обсадки;
буровой стол-механизм для погружения и подъема обсадных труб путем их качания (вращения) на угол 15…25° с одновременным вдавливанием или извлечением осевым усилием;
инвентарные стальные плиты толщиной 40…50 мм, подкладываемые под буровой стол для возможности извлекать обсадную трубу с расчетным усилием на мягком грунте;
вибропогружатели для погружения обсадных труб с приводом от базовой машины;
уширители — устройства для увеличения площади опирания свай в пластичных глинистых грунтах и снижения эффекта разуплотнения грунта при бурении, например, буронабивные сваи Ø1,2 м могут иметь уширение Ø до 2,25 м при длине сваи до 40 м.
При строительстве фундаментов мостов применяют технологию CFA (Continuous flight augers) устройства буронабивных свай с помощью бурошнековой установки с полым шнеком.

Как залить бетон способом восходящего раствора (ВР)

Метод предполагает предварительное заполнение бетонируемого объекта камнем или щебнем с таким расчетом, чтобы пустоты составляли 45% от объема. Через трубы небольшого диаметра 37-100 мм подается бетонный раствор, который, поднимаясь вверх, естественным образом заполняет пустоты в отсыпке, полностью вытесняя воду. Площадь, которую можно залить с помощью одной трубы, определяется радиусом распространения смеси: R=3 м при подаче раствора в наброску из камня, 2 м — в щебеночную отсыпку. Применяются два метода заливки: напорный и безнапорный.

Напорный или инъекционный метод ВР

Трубы устанавливаются непосредственно в каменную или щебеночную наброску. Цементный раствор под давлением поступает к основанию наброски, затем поднимается, обеспечивая монолитное схвачивание с заполнителем. Трубы после завершения работ остаются в забетонированном блоке, излишки срезаются.

Набор прочности

Монолитные конструкции, находящиеся под водой полностью или частично, набирают прочность дольше, чем находящиеся над уровнем воды. Минимальный срок выдержки зависит от типа используемого бетона, гидрогеологических условий эксплуатации конструкции, их массы и составляет от 28 до 60 суток.

При среднесуточной температуре окружающего воздуха +5 С и ниже нужно осуществлять подогрев бетона, а срок набора прочности увеличить на количество суток до наступления температуры выше +5 С. Опалубка демонтируется при достижении бетоном прочности не ниже 2.5 МПа. Опалубка строповочных ящиков разбирается только после 100% набора материалом проектной прочности. При распалубке принимают меры, которые предупреждают возможность механического повреждения граней бетонных конструкций.

Укладка бетона на небольших глубинах

Описанные методы получили распространение при формировании бетонных конструкций на значительной глубине, вплоть до 50 м. А можно ли заливать бетон с помощью более простых и менее дорогостоящих способов, если глубина не превышает 2 м, а сами работы направлены на ремонт уже существующих монолитных сооружений? Действительно, для восстановления целостности поврежденной конструкции, выравнивания дна или заливки не ответственного объекта существует метод укладки бетона в мешках.

Мешки, заполненные свежим раствором и зашитые, укладывают на основание или заделывают в крупные каверны поврежденных конструкций. Мешковина пропускает воду, но предохраняет бетон от растекания. При бетонировании большого пространства мешки сшиваются между собой и армируются.

Еще один способ подводного бетонирования на глубине до 1,5-2 м — это метод островка или втрамбовывания. Способ требует высокой скорости подачи цементного раствора и применения вибратора для втрамбовывания очередной порции бетона, однако, позволяет производить бетонирование не горизонтальных поверхностей (например, берегов). Кроме того, не требуется армирование и нет высоких требований к классу бетона.

Осуществляя заливку бетона в воду, необходимо помнить, что это технологически сложный процесс, требующий тщательной подготовки, составления проектной документации и соблюдения строительных нормативов. Точное следование технологии укладки позволит избежать аварийных ситуаций как в процессе подводного бетонирования, так и при последующей эксплуатации объектов.

Выводы

Каждый из методов по-своему эффективный. Бетон, используемый для возведения конструкций в воде, должен соответствовать требованиям:

быть достаточно жидким, чтоб легко распространяться в трубе;
наполнителя должно быть в меру, чтоб смесь не была чересчур вязкой;
для повышенной пластичность бетона специалисты советуют разбавлять состав суспензией гидроксида кальция.

Проведение работ по бетонированию в воде – одно из самых тяжелых строительных действий, требующее высококвалифицированных знаний, практических навыков, специальной техники. Тем не менее, это важный этап возведения конструкций гидротехнического характера.

Благодаря технологиям бетонирования в воде можно строить дамбы, мосты, волнорезы, гидроэлектростанции и прочие сооружения, отличающиеся высокой прочностью.

Основные свойства

Среди наиболее важных технологических свойств бетонной смеси следует выделить:

плотность;
прочность;
водонепроницаемость;
пластичность;
огнестойкость.

Из них основным показателем выступает прочность, которая выражена в способности сопротивляться разрушению от нагрузок. Увеличение последних разрешено лишь до определенного предела. Прочность материала определяется его маркой. Под ней понимается предел прочности при сжатии кубиков, сторона которых равна 20 см. Они твердеют после заливки в течение месяца. Предел прочности выражается в кг/см2.

Ознакомившись с понятием марки, вы сможете узнать, что в документации установлены следующие значения. Для обыкновенного бетона цифра варьируется от 25 до 600. Что касается легкого бетона, то здесь границы нормы от 10 до 300. Прочность зависит от того, насколько активен цемент. На этот параметр влияет качество щебня, песка, воды и гравия, а также условия транспортировки, перемешивания, возраста, укладки и твердения бетона.

Рассматривая свойства бетонной смеси, вы обязательно должны обратить внимание на плотность. Описываемый материал не является совершенно плотным, ведь в нем имеются воздушные поры, образующиеся при испарении воды или проникновении внутрь воздуха

Плотность — это степень заполнения объема твердым веществом. Так, если плотность равна 0,95, то 95% объема — это твердые материалы, а 5% — поры.

Для того чтобы получить плотный бетон, количество воды следует уменьшить, а зерна заполнителей выбрать разной величины. Это поспособствует снижению количества пустот. Среди свойств бетонной смеси следует выделить еще и пластичность. Ее определяет подвижность состава, который при укладке должен заполнить все изгибы, пустоты и раковины. Бетон может быть:

Показатель пластичности смеси оценивается прибором, который называется конусом. Этот инструмент представляет собой стальную форму без дна в виде конуса.

Важным свойством является еще и водопроницаемость. Ее степень характеризуется наибольшим давлением воды, при котором жидкость просачивается через образец. Водонепроницаемость зависит от величины напора воды, плотности и структуры, а также условий твердения, плотности и возраста бетона.

Знакомясь со свойствами бетонной смеси, вы должны будете обратить внимание на огнестойкость. Это способность материала, которая выражена в сопротивляемости к разрушительным факторам, связанным с высокой температурой

Бетон должен выдерживать нормальную эксплуатацию до 250 ˚С.

Помимо этого, необходимо обратить внимание на усадку материала. При твердении на воздухе бетон уменьшается в объеме

Снаружи это происходит быстрее, чем внутри, следствием этого становятся трещины. Усадка, как правило, составляет 0,15 мм на 1 м. Если подобрать состав раствора, можно снизить количество усадки или не допустить ее вовсе.

Особенностью заливки является выделение тепла при твердении смеси. Поэтому в возводимых сооружениях можно наблюдать повышение температуры даже при низких температурах внешней среды. Это свойство позволяет осуществлять бетонирование в зимних условиях без обогрева.

Читайте также: