Нагнетание бетона в опалубку

Обновлено: 24.04.2024

Когда произведены все требуемые расчеты и установлена опалубка, начинается один из важнейших и ответственных моментов — укладка бетона в опалубку. Этот процесс должен проходить в соответствии со всеми требованиями стандартов и регламентов, так как от качества заливки зависят основные эксплуатационные параметры здания, такие как: безопасность, эргономичность, долговечность и т.д. Правила заливки бетона должны соблюдаться как в муниципальном строительстве, так и при возведении малоэтажных частных домов.

Подготовка к заливке

Перед подачей бетонной смеси проводится визуальный осмотр конструкционных элементов, которые будут закрыты в дальнейшем. Проверяется устойчивость и качество закрепления опалубки, при наличии ржавчины на арматуре проводятся операции по её удалению. Также удаляются пыль, грязь и посторонние предметы с палубного листа и основания будущей отливки. Поверхность палубы обрабатывается специальными составами, снижающими сцепление.

Прежде, чем уложить бетон в опалубку, нужно проверить, нет ли в конструкции никаких трещин

К основанию плиты также предъявляется ряд требований, в числе которых:

соответствие проектным документам;
отсутствие выветриваемых пород, инородных предметов, льда, воды и т.д.

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.

Подача бетонной смеси

Заливка или укладка бетона в опалубку может осуществляться несколькими способами:

вручную;
по желобу из автомиксера;
при помощи вертикально транспортируемых емкостей;
шлангом под давлением.

Вне зависимости от применяемого способа подачи раствора высота его сброса не должна быть более: 2 м для вертикальных армированных конструкций, 1 м для перекрытий, 0,8 м для колонн. Высотные нормативы для работы с конструкциями, не требующими армирования, устанавливаются сотрудниками лабораторий с учетом возможности расплескивания бетона и повреждения опалубочного комплекса, но не более 6-ти метров.

Укладка бетона осуществляется послойно, каждый новый слой заливается в том же направлении, что и предыдущий, наличие разрывов и швов не допускается. В исключительных случаях, допустимо одновременно закладывать по 2-3 слоя, при согласовании с ППР.

Укладка бетонной смеси в опалубку

Одним из важных строительных процессов в производстве бетонных работ является укладка бетонной смеси в опалубку.

Перед началом бетонирования необходимо проверить соответствие проекту опалубки, арматуры, расположения закладных деталей, анкерных болтов.

До бетонирования необходимо опалубку очистить от строительного мусора, пыли, грязи, а арматуру – от налета ржавчины.

Деревянную палубу за 1 час до укладки бетонной смеси хорошо смачивают водой, а щели законопачивают. В металлической палубе зазоры заделывают гипсом.

Бетонную смесь необходимо укладывать непосредственно в опалубку или как можно близко к ней.

Подвижность бетонных смесей назначают в соответствии со СНиП, в зависимости от вида бетонируемых конструкций.

Высота свободного сбрасывания бетонной смеси в армированные конструкции не должна превышать 2 м; при разгрузке на перекрытие – до 1 м. Наибольшая высота свободного сбрасывания бетонной смеси в неармированные конструкции не должна быть больше 3 м, исходя из условий обеспечения однородности бетона и сохранности опалубки.

Если высота сбрасывания бетонной смеси более 3 м, то необходимо применять лотки или хоботы. Подачи бетонной смеси с высоты 3?10 м производят с помощью хоботов. Инвентарный хобот состоит из конусных звеньев длиной 600?1000 мм; внутренний диаметр хобота должен в 3 раза превышать наибольшую крупность зерен щебня, гравия.

При высоте подачи по вертикали более 10 м используют виброхоботы. Они состоят из цилиндрических звеньев длиной 1000?1500 мм с раструбным соединением. Хоботы снабжены промежуточными вибраторами через 2?4 звена, промежуточными и конечными гасителями. Промежуточные гасители устанавливаются через 10?11 м.

Укладку бетонной смеси в опалубку можно выполнять:

с уплотнением;
литьем;
напорной укладкой.

Основное правило укладки – последующий слой бетонной смеси должен быть уложен до начала схватывания ранее уложенного. Вертикальные конструкции бетонируют на всю высоту. Горизонтальные конструкции по всей длине. При возведении железобетонных конструкций рекомендуется вести бетонирование непрерывно, особенно для фундаментов, работающих в динамическом режиме.

Однако, в процессе укладки бетонной смеси могут возникнуть непредвиденные перерывы. В таких случаях устраиваются рабочие (технологические) швы. Рабочие швы должны обеспечивать монолитность бетонной конструкции. Поэтому, рабочие швы необходимо устраивать в нулевых точках расчетных эпюрных моментов. Рабочие швы должны быть в вертикальных конструкциях – горизонтальными, а в горизонтальных – вертикальными.

В колоннах рабочие швы предусматриваются на уровне верха фундамента, у низа балки, прогонов; в балках рабочие швы устраиваются в пределах средней части пролета.

При бетонировании ребристых перекрытий:

рабочие швы допускаются в пределах средней части пролета балок, если бетонирование идет в направлении, параллельном второстепенным балкам;
рабочие швы устраиваются в пределах двух средних четвертей пролета балок и плит, если бетонирование ведется в направлении параллельном главным балкам.

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.

Укладка бетона

Укладка бетона начинается сразу после того, как приготовленный на заводе бетон был доставлен на объект. Сама технология заливки бетона предполагает выполнение ряда мероприятий, часть из которых осуществляется еще до того, как смесь доставлена.

Например, если речь идет о заливке фундамента, то перед подачей смеси нужно подготовить следующие элементы:

Опалубку. Задача опалубки состоит в том, чтобы придать залитой смеси форму. Подобная конструкция может быть одноразовой и многоразовой. В первом случае её изготавливают из обычных досок, а во втором – используется ламинированная фанера или полимерный материал, а также специальные крепления для установки щитов. Непосредственно перед заливкой опалубку покрывают смазкой, которая существенно упрощает отделение её от схватившегося бетона.
Подушку под фундамент. Перед заливкой основания в большинстве случаев выполняется подушка из утрамбованного щебня. Укладка смеси производится уже поверх неё.
Арматуру. Элементы армирования особенно важны для фундамента, поскольку эта часть конструкции испытывает не только нагрузку на сжатие, но и подвержена изгибающим воздействиям.

Укладка бетона осуществляется различными способами, некоторые из которых подходят для создания фундаментов, а другие для бетонирования колонн, стен и монолитных плит перекрытий. Заливка фундаментов может производиться непосредственно с лотка АБС. В этом случае смесь попадает сразу в опалубку, однако подобный метод не всегда может быть осуществим, поскольку часто возникают ограничения на подъезд АБС к месту проведения заливки.

Иногда используется альтернативный вариант заливки. Как правило, он нашел применение в загородном строительстве. Здесь смесь поступает по желобу, изготовленному из досок. Подобный метод применяется там, где миксер не может подъехать к месту проведения заливки. Этот подход нецелесообразно использовать при укладке больших объемов смеси, поскольку он отличается достаточно высокой трудоемкостью, ведь на каждый метр длинны желоба потребуется как минимум 1 рабочий, который лопатой будет прогонять по направляющей бетон.

Укладка бетона на крупных объектах производится иным способом. Здесь смесь в опалубку поступает через бетононасос. Данная технология заливки имеет ряд ограничений, первое из которых – это подвижность приготовленной смеси. Вторая сложность состоит в том, что рядом с объектом должна быть надежная площадка на которой будет развернут АБН. Недостаток использования автобетононасосов состоит в том, что они достаточно дороги, поэтому увеличивают себестоимость залитого бетона.

На крупных стройках иногда применяется достаточно старый, но до сих пор популярный метод заливки колоколом. Колокол или специальный бункер наполняется раствором на земле, после чего его поднимают краном к месту выгрузки. В нижней части конструкции обычно располагается отверстие с клапаном, после открытия которого начинается заливка.

Транспортирование, подача и укладка бетонной смеси

⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 13Следующая ⇒

В зависимости от организации стр-ва и характера строящихся объектов транспортирование бетонной смеси может осуществляться от места приготовления бетона до места разгрузки у строящегося объекта или до места укладки в бетонируемую конструкцию (автомобили-автосамосвалы, автобетоновозы, автобетоносмесители); от места разгрузки бетонной смеси до места укладки в бетонируемую конструкцию (кранами (в бадьях),ленточными конвейерами, по трубопроводам при помощи бетононасосов или пневмонагнетателей) и в пределах бетонируемой конструкции (бетоноукладчики, бетононасосы, вибротранспортные устройства).

Независимо от способа транспортирования бет.смесей должно быть обеспечено главное технологическое условие-сохранение ее однородности и обеспечение требуемой для укладки подвижности. При выборе способа транспортирования надо иметь в виду, что при интенсивных сотрясениях во время перевозки или разгрузки бет.смесь теряет однородность и расслаивается (перед укладкой должны быть повторно перемешаны). Бет. смесь должна транспортироваться с минимальным количеством перегрузок.

Бетонную смесь к месту укладки подают различными способами в зависимости от вида и расположения бетонируемой конструкции, свойств бетонной смеси, объемов и интенсивности бетонирования. В состав этого процесса входит прием бетонной смеси, перемещение ее (по вертикали и горизонтали) к месту укладки различными средствами и распределение для укладки в опалубку. Высота свободного сбрасывания бетонной смеси для предотвращения расслоения при бетонировании фундаментов не должна превышать 2 м.,перекрытий-1м. С высоты, более указанной, ее спускают по наклонным желобам, лоткам и вертикальным звеньевым хоботам, обеспечивающим медленное сползание. Способ подачи бетонной смеси к месту укладки выбирают на основе технико-экономического сопоставления наиболее приемлемых вариантов.

1)Для подачи бетонной смеси в опалубку конструкций, расположенных ниже уровня земли, применяют вибротранспортную установку, состоящую из вибропитателя для приема бетонной смеси из автобетоновоза, виброжелоба для ее перемещения и опорных стоек.

2)Массивные фундаменты бетонируют с временных эстакад и передвижных мостов. При сбрасывании бетонной смеси на глубину до 10 м применяют звеньевые хоботы, свыше 10м виброхоботы, снабженные вибраторами.

3)Подают бетонную смесь и передвижными ленточными конвейерами, в которых, изменяя угол наклона, можно перемещать смесь по горизонтали, вверх и вниз, с загрузкой вибропитателем. Однако они требуют частой перестановки. Более эффективны самоходные бетоноукладчики, позволяющие комплексно механизировать подачу и распределение бетонной смеси. Телескопический конвейер бетоноукладчика обеспечивает бетонирование в радиусе 3…20 м с поворотом стрелы на 360°..

4)При возведении конструкций наземной части применяют башенные и стреловые краны. Кранами смесь подают непосредственно к месту укладки. Применяют их и при бетонировании подземной части зданий и сооружений. Доставленную автобетоновозами бетонную смесь перегружают в раздаточные бадьи вместимостью 0,5…3 м3.

5)При больших сосредоточенных объемах бетонирования применяют бетононасосные установки, которые состоят из бетононасоса, перегрузочной эстакады с приемным бункером и бетоновода из стальных разъемных труб. Бетононасосы современных моделей с гидравлическим приводом обеспечивают подачу бетонной смеси на 400 м по горизонтали и до 100м по вертикали, при производительности 10…60 м3/ч. Смесь должна быть удобоперекачиваемой. Наиболее эффективны при бетонировании любых объемов передвижные бетононасосные установки, смонтированные на специальных автомобильных шасси автобетононасосы.

6)При бетонировании в труднодоступных местах и стесненных условиях (устройство набивных свай, замоноличивание стыков и др.) целесообразно применять пневмотранспортные установки. В них бетонная смесь перемещается по бетоноводу с помощью пневмонагнетателя.Подача по горизонтали составляет до 200, по вертикали до 35 м.

Укладка и уплотнение бетонной смеси- это наиболее ответственный процесс возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций, называемый бетонированием. От соблюдения нормативных требований при бетонировании зависит качество возводимых конструкций. До укладки бетонной смеси должны быть выполнены все необходимые подготовительные операции: проверка правильности установки опалубки, арматуры и закладных деталей; очистка опалубки от строительного мусора и смазка поверхности; увлажнение деревянной опалубки. При укладке бет.смесь должна заполнить все промежутки между стержнями арматуры,между опалубкой и арматурой,чтобы в результате твердения был получен каменный монолит заданной прочности, плотности и однородности. Основное требование при бетонировании послойная укладка бетонной смеси с тщательным заполнением опалубочной формы и уплотнением каждого слоя. Для обеспечения монолитности бетонного камня верхний слой бетонной смеси укладывают до начала схватывания нижнего слоя. Рабочие швы устраивают при бетонировании: Колонны-на отметке верха фундамента и подкрановых балок; Балок больших размеров,монолитно соедин. с плитами,-на 20-30мм ниже отметки нижней пов-ти плиты;Плоских плит-в любом месте параллельно меньшей стороне плиты.

При укладке бет.смесь находится в рыхлом состоянии, между отдельными элементами крупного заполнителя имеются свободные пространства. При механических воздействиях бет.смесь переходит из рыхлого состояния в состояние структурной жидкости и благодаря уменьшению трения между частицами приобретает подвижность, заполняя все изгибы опалубки. После снятия механ-го воздействия прочность структуры смеси востанавливается.Поэтому бет.смесь при укладке следует подвергать механ-ому уплотнению.

Способы уплотнения:1)вибрационный-наиболее распространенный в условиях стр.площадок При вибровоздействии на бет.смесь происх. ее тиксотропное разжижение,она заполняет пустоты в форме.

а)глубинный-осущ.глубинными вибраторами(шаг перестановки не более 1.5 радиуса действия,кот.равен 0,4-0,5м).Примен.при бетонир.массивов.

б)поверхностный- осущ.поверхностными вибраторами.Примен.при бетонировании плоских к-ций.БС уплотняется рядами,каждая полоса перекрывает предыдущую на 15-20см.

2)уплотнение укаткой-наиболее производительный способ.Толщ.слоя уплотнения 0,4-0,7м.При уходе за бетоном запрещается увлажнение водой.

3)вакуумирование-исп.при бетонировании тонкостенных развитых к-ций. Позволяет извлечь из бет.смеси 20-30% избыточной воды затворения. Конечная прочность повышается на 20-25%,уменьшается пластическая усадка. Сразу возможно частичное или полное распалубливание.

Рис. 1. Схемы бетонирования (а…в) столбчатых ступенчатых фундаментов с подачей бетонной смеси краном в бадьях: 1 – опалубка фундаментов; 2 – бадья; 3 –рабочая площадка;4–вибратор; 5 – бетон; 6 – звеньевой хобот

Согласно действующим нормативным документам при невозможности или неэффективности применения традиционной технологии бетонирования допускается применение специальных методов бетонирования, основными из которых являются вакуумирование, торкретирование бетона, подводное бетонирование.

Вакуумирование бетона – технологический метод, позволяющий извлечь из уложенного бетона около 25 % воды затворения с сопутствующим или дополнительным уплотнением. Метод дает возможность применять бетонные смеси с подвижностью до 10 см, что упрощает и удешевляет их распределение и уплотнение. При этом достигается существенное улучшение физико-механических характеристик затвердевшего бетона, соответствующих пониженному остаточному водоцементному отношению.

В зависимости от типа конструкции вакуумирование производят либо сверху, либо со стороны боковых поверхностей возводимой конструкции. Горизонтальные и пространственные конструкции (например, междуэтажные перекрытия, своды-оболочки, полы) вакуумируют сверху, применяя жесткие переносные вакуум-щиты или вакуумные маты, а стены, колонны и другие развитые по высоте конструкции – со стороны боковых поверхностей, используя для этого вакуум-опалубку.

Конструктивно вакуум-щит представляет собой короб (обычно размером в плане 100 × 125 см) с герметизирующим замком по контуру (рис. 11, а). Герметизированная коробка верхнего покрытия выполняется из стали, водостойкой фанеры или стеклопластика. Снизу щит оборудован вакуум-полостью, которая непосредственно соприкасается с бетоном. Эта полость создается путем прокладки двух слоев металлической тканой и плетеной сеток, прикрепляемых на внутренней поверхности щита. Благодаря изогнутости проволок сетка образует в своем сечении сообщающиеся между собой мелкие (тонкие) воздушные каналы, которые в сумме и составляют тонкую воздушную прослойку (вакуум-полость).

Сейчас вместо металлических переходят на использование некорродирующих легких штампованных сеток из пластмасс. Во избежание уноса из свежеуложенного бетона цементных частиц вся поверхность сетки, обращенная к бетону, покрывается фильтрующей тканью из нейлона или капрона.

Для создания в вакуум-полости разрежения и удаления части воды затворения и воздуха в центре вакуум-щита установлен штуцер, подсоединяемый к источнику вакуума. По периметру вакуум-щит имеет резиновый фартук для герметизации.

Вакуум-мат состоит из двух самостоятельных элементов: нижнего и верхнего (рис. 11, б). Нижний элемент, укладываемый на бетон, представляет собой фильтрующую ткань, которая прошита сеткой из лавсана. Верхний элемент – герметизирующий. Его выполняют из газонепроницаемой синтетической ткани и раскатывают поверх фильтрующего элемента. По продольной оси верхнего элемента расположен отсасывающий перфорированный шланг, подсоединяемый через штуцер к источнику вакуума.

Рис. 11. Вакуумирование бетона: а – конструктивная схема вакуум-щита; б – конструктивная схема вакуум-мата; 1 – щит-опалубка; 2 – штуцер; 3 – резиновый фартук; 4 – вакуум-полость; 5 – герметизирующий замок; 6 – плетеная сетка; 7 – тканевая сетка; 8 – фильтровальная ткань

Вакуум-опалубку изготавливают на основе обычной сборно-разборной опалубки. Для этого опалубочные щиты со стороны палубы оборудуют по высоте горизонтальными изолированными друг от друга вакуум-полостями, которые по мере укладки бетонной смеси подключают к источнику вакуума. Вакуум-опалубку можно также собирать из вакуум-щитов, обеспечивая при этом неизменяемость их положения элементами жесткости и крепежными деталями.

В зависимости от условий вакуумирования бетона – с помощью вакуум-щитов (вакуум-матов) или вакуум-опалубок – физические процессы протекают по-разному.

При вакуумировании бетона вакуум-щитами (вакуум-матами), имеющими возможность перемещения в сторону бетона, одновременно с отсосом воды и воздуха происходит дополнительное статическое уплотнение вследствие разности атмосферного давления и давления в вакуум-полости. При этом величина действующего усилия достигает 1–15 кН/м 2 . С удалением от поверхности вакуумирования давление, передаваемое на бетон, снижается, так как часть нагрузки расходуется на преодоление сил внутреннего трения и развития контактных напряжений в твердой фазе.

Торкретирование бетона – технологический процесс нанесения в струе сжатого воздуха (0,15–0,35 МПа) на поверхность конструкции или опалубки одного или нескольких слоев цементно-песчаного раствора (торкрет) или бетонной смеси (торкретбетон). Благодаря большой кинетической энергии, развиваемой частицами смеси (песок), нанесенный на поверхности раствор (бетон) приобретает повышенные характеристики прочности, водонепроницаемости, морозостойкости, сцепления с поверхностями нанесения. В состав торкрета входят цемент и песок, в состав торкретбетона, помимо цемента и песка, входит крупный заполнитель размером до 30 мм. Растворы или бетонные смеси приготавливают на портландцементах марки не ниже М400.

Процесс нанесения слоя торкрета (торкретбетона) включает две стадии:

на первой стадии на поверхности нанесения происходит налипание пластичного слоя, состоящего из раствора с самыми мелкими фракциями заполнителя; толщина слоя цементного молока (способного поглотить энергию удара крупных частиц заполнителя и удержать крупные частицы) и тонких фракций составляет 5–10 мм;
на второй стадии происходит частичное проникновение в растворный слой зерен более крупного заполнителя, что и завершает процесс образования слоя торкрета или торкретбетона.

Торкретирование сопровождается потерей некоторого количества материала (крупных частиц песка), отскакивающего от поверхности нанесения (так называемый «отскок»). Величина отскока частиц зависит от условий производства работ, состава смеси, размера крупных частиц заполнителя и кинетической энергии частиц при ударе.

В начальной стадии нанесения почти все частицы крупного заполнителя отскакивают от поверхности и только цемент и зерна мелких фракций заполнителя удерживаются на ней. Поэтому первоначально наносимый слой толщиной до 2 мм состоит в основном из цементного теста. По мере увеличения толщины наносимого слоя более крупные частицы заполнителя начинают задерживаться в нем, после чего устанавливается постоянный процент отскока.

Количественно величина отскока при торкретировании вертикальных поверхностей (стен) составляет 10–20 %, а при торкретировании потолочных поверхностей 20–30 %. Уменьшение объема отскока достигается выбором оптимальных скоростей выхода смеси из сопла и расстояния от сопла до поверхности нанесения торкрета или торкретбетона.

Торкретирование осуществляют «сухим» и «мокрым» способами.

При сухом способе исходная сухая смесь во взвешенном состоянии подается в насадку (сопло), в которую в нужном количестве поступает вода затворения. В сопле происходит перемешивание смеси с последующей подачей ее под давлением сжатого воздуха на бетонируемые поверхности;

При мокром способе в сопло под давлением сжатого воздуха поступает готовая смесь. В сопле смесь переводится во взвешенное состояние и под давлением наносится на бетонируемые поверхности.

Сухой способ применяют для нанесения торкрета, а мокрый – для торкрета и торкретбетона. Каждый из способов характеризуется своими техническими средствами и особенностями выполнения операций.

Основные технические средства для торкретирования сухими смесями включают агрегат для нанесения смеси, компрессор, сопло, шланги для подачи к соплу сухой смеси, воздуха и воды.

Рекомендуется следующая технологическая последовательность выполнения операций при данном способе: вначале выполняется загрузка приготовленной сухой смеси в установку; затем – дозированная подача сухой смеси в струе сжатого воздуха по шлангам к соплу и дозированная подача в сопло воды под давлением и перемешивание раствора в сопле. Нанесение с высокой скоростью на торкретируемую поверхность готовой смеси осуществляется выходящим из сопла факелом.

Для торкретирования сухим способом используют чистый песок влажностью не более 6 %, модулем крупности 2,5 – 3 при максимальной крупности отдельных зерен 5 мм. Диапазон соотношения между массой цемента и песком 1 : 3 – 1 : 4,5. Избыточное давление воздуха в цемент-пушке принимают обычно 0,2–0,3 МПа, что обеспечивает выход из сопла увлажненной смеси со скоростью 100 м/с.

Для получения плотного слоя торкрета равномерной толщины сопло держат на расстоянии 0,6–1 м от поверхности нанесения. Перемещают его круговыми движениями, а струю смеси направляют перпендикулярно ей. Чтобы не допускать оплывания, толщина слоев, одновременно наносимых торкретированием, должна быть не более 15 мм при нанесении на горизонтальные (снизу вверх) или вертикальные неармированные поверхности и 25 мм при нанесении на вертикальные армированные поверхности. При наличии нескольких слоев последующий слой наносят с интервалом, определяемым из условия, чтобы под действием струи свежей смеси не разрушался предыдущий слой (определяется опытным путем).

Основными техническими средствами при мокром способе торкретирования являются нагнетатели. С помощью насоса плотный поток готовой смеси подается к форсунке, куда вводится дополнительный высокоскоростной поток сжатого воздуха, создаваемый внешним компрессором, который служит несущим и направляющим агентом для бетонной смеси. Преимуществами «мокрого» торкретирования, кроме высокой производительности, являются низкий отскок и заметно меньшее по сравнению с «сухим» процессом пылеобразование, а также возможность использования более дешевых материалов (например, песко-цементной смеси при отсутствии специальных требований к конечному бетонному покрытию или конструкции).

Технологическая последовательность выполнения операций при данном способе такова:

загрузка в нагнетатель заранее приготовленной растворной или бетонной смеси;
нагнетание готовой смеси по шлангам к соплу;
подача к соплу сжатого воздуха, эжектирующего поступающую по шлангам готовую смесь для увеличения скорости ее выхода из сопла;
нанесение на торкретируемую поверхность факела готовой смеси.

Для качественного нанесения слоев бетона (раствора) руководствуются следующим: сопло при нанесении смеси располагают перпендикулярно поверхности на расстоянии 0,2–0,7 м от рабочей поверхности; чтобы максимально уменьшить «отскок», на вертикальные поверхности смесь наносят снизу вверх.

Толщина единовременно наносимого слоя не должна превышать 15 мм при нанесении на горизонтальные (снизу вверх) поверхности; 25 мм при нанесении на вертикальные поверхности и 50 мм при нанесении на горизонтальные (сверху вниз) поверхности. При появлении признаков сползания смеси необходимо уменьшить толщину наносимого слоя при нанесении первого слоя на опалубку или затвердевший бетон используют мелкозернистую смесь, что уменьшает потери материалов на «отскок», толщина этого слоя не должна превышать 10 мм. Для получения ровной поверхности после схватывания последнего нанесенного слоя поверхность дополнительно отделывают раствором на мелком песке, который тут же заглаживают.

Подводное бетонирование применяют при строительстве опор мостов и других сооружений, расположенных под водой. Действующими нормативными документами рекомендуется применять нижеуказанные методы подводного бетонирования.

Метод укладки бетонной смеси бункерами следует применять при бетонировании конструкций из бетона класса С16/20 на глубине более 20 м.

При подаче бетонной смеси под воду бункерами не допускается свободное сбрасывание смеси через слой воды, а также разравнивание уложенного бетона горизонтальным перемещением бункера.

Бетонирование методом трамбования бетонной смеси следует применять на глубине менее 1,5 м для конструкций больших площадей, бетонируемых до отметки, расположенной выше уровня воды, при классе бетона до С20/25.

Бетонирование путем укатки малоцементной жесткой бетонной смеси следует применять при возведении плоских протяженных конструкций из бетона класса до С16/20. Толщина укатываемого слоя должна приниматься в пределах от 20 до 50 см.

При бетонировании методом трамбования бетонной смеси с островка необходимо производить трамбование вновь поступающих порций бетонной смеси не ближе 200–300 мм от уреза воды, не допуская сплыва смеси поверх откоса в воду.

Как показала практика, наиболее эффективные методы подводного бетонирования – метод вертикально перемещающейся трубы (ВПТ) и способ восходящего раствора (ВР).

Общее для обоих способов – устройство по периметру бетонируемой конструкции шпунтового ограждения, благодаря чему ограничивается подток воды к месту производства работ, а возводимое сооружение предохраняется от вымывания цемента и песка.

Метод вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) применяют при возведении несущих заглубленных конструкций при их глубине от 1,5 м и более, защищенных от проточной воды (рис. 12). При этом используется бетон класса до С20/25.

Рис. 12. Бетонирование способом ВПТ: 1 – опалубка (шпунтовое ограждение); 2 – рабочий пол; 3 – звенья труб; 4 – ограждение; 5 – загрузочная воронка; 6 – поддерживающая стойка; 7 – бетоновод; 8 – плавучий кран

Работы начинают с забивки стального шпунтового ограждения. Для производства работ над ограждением устраивают рабочую площадку, на которой устанавливают траверсу. К траверсе подвешивают стальной бетоновод, собираемый из отдельных бесшовных труб длиной 1–1,2 м и диаметром 200–300 мм на легкоразъемных водонепроницаемых соединениях.

Трубу опускают до низа сооружения. В верхней части бетоновод, находящейся над поверхностью воды, имеет воронку с затвором или бункер для приема бетонной смеси.

Бетонолитную трубу подвешивают к траверсе, что позволяет ей подниматься и опускаться с помощью лебедки. Первоначально в горловину трубы вставляют пыж из мешковины, который предохраняет первую порцию бетонной смеси, погружаемую в трубу, от размывания водой. После заполнения воронки затвор открывают и бетонная смесь вслед за пыжом опускается вниз. После того как бетонная смесь заполнит всю бетонолитную трубу и саму воронку, при продолжающейся непрерывной подаче бетонной смеси в воронку трубу отрывают от земли и начинают медленно поднимать. Необходимо следить, чтобы труба была постоянно заглублена в бетонную смесь не менее чем на 0,8 м при глубинах до 10 м и 1,2 м – при больших глубинах. Затем, не прекращая подачи бетонной смеси, трубу поднимают с таким расчетом, чтобы нижний ее конец постоянно располагался не менее чем на 0,8–1,2 м ниже поверхности бетона.

По окончании подъема трубы на высоту звена бетонирование приостанавливают, демонтируют верхнее звено трубы, переставляют воронку, после чего подачу бетонной смеси возобновляют. Блок бетонируют до уровня, превышающего проектную отметку на величину, равную 2 % его высоты.

При таком бетонировании с водой контактирует только верхний слой бетона, который после выполнения работ, подъема трубы и возведения всей конструкции выше глади воды удаляется, но не менее 10 см. Используют только пластичную бетонную смесь с осадкой конуса 16–20 см, расположение труб – только вертикальное. Радиус растекания бетонной смеси из нижнего отверстия трубы не должен превышать 6 м, поэтому большие сооружения разбиваются на блоки с обязательным перекрытием зон бетонирования, непрерывной подачей бетонной смеси, одновременным и равномерным подъемом труб. Принимаемая интенсивность бетонирования более 0,3 м 3 на 1 м 2 /ч.

Метод восходящего раствора (ВР) заключается в том, что бетонную смесь подают в опущенные до основания возводимого сооружения трубы (рис. 13). На практике применяют безнапорный и напорный способы бетонирования.

Бетонирование методом ВР с заливкой цементно-песчаным раствором наброски из крупного камня следует применять при укладке под водой бетона на глубинах до 20 м для получения прочности бетона, соответствующей прочности бутовой кладки. То же из щебня, на тех же глубинах, для возведения конструкций из бетона класса до В25, и при глубинах бетонирования от 20 до 50 м, и при усилении конструкций рекомендуется применять заливку щебеночного заполнителя цементным раствором без песка.

Рис. 13. Бетонирование способом восходящего раствора: 1 – каменно-щебеночная отсыпка; 2 – раствор; 3 – шпунтовое ограждение (опалубка); 4 – ограждение; 5 – настил; 6 – шахта; 7 – труба; 8 – лебедка; 9 – вода; 10 – рукав; 11 – растворонасос

При безнапорном способе в бетонируемом блоке устанавливают шахты с решетчатыми стенками; внутрь шахт вставляют трубы диаметром 37–100 мм, собранные из звеньев длиной до 1 м с водонепроницаемыми легкоразъемными соединениями. Полость блока заполняют щебнем, гравием, каменной наброской крупностью 150– 400 мм и сверху, через трубу подают цементный раствор состава 1 : 1 до 1 : 2. Шахты необходимы для опускания и подъема труб по всей высоте бетонируемого блока. Растекание раствора осуществляется за счет давления его столба в шахте. Поднимаясь, цементный раствор должен свободно растекаться, обволакивать заполнитель, заполнять все пустоты в каменной наброске.

Поэтому для приготовления раствора применяют мелкие пески крупностью зерен не более 2,5 мм и с содержанием не менее 50 % частиц не более 0,6 мм. Подвижность раствора должна быть 12–15 см. Радиус действия каждой трубы 2–3 м. Заглублять трубы в укладываемый раствор необходимо на глубину не менее 0,8 м. По мере повышения уровня укладываемого раствора трубы поднимают, демонтируя их верхние звенья. Уровень раствора доводят на 100–200 мм выше проектной отметки. При этом способе расход цемента в 2 раза больше, чем при способе вертикально перемещающейся трубы.

При напорном бетонировании заливочные трубы устанавливают без шахт непосредственно в слой крупного заполнителя и через него под давлением нагнетают (инъецируют) цементный раствор (тесто). Напор раствора в трубе создают с помощью растворонасоса. Песок принимают крупностью до 2,5 мм. Радиус действия труб не свыше 3 м при заливке каменного и 2 м – щебеночного заполнителя.

Метод ВР применяют при укладке бетонной смеси на глубине до 20 м.

В обоих случаях труба должна быть утоплена в раствор не менее 0,8 м. Верхний слой раствора в 10–20 см высотой, соприкасавшийся с водой и находящийся выше проектной отметки, срезается.

Такие методы бетонирования применяют в тех случаях, когда обычные методы мало пригодны или неэкономичны. Из специальных применяют методы литья, раздельного бетонирования, торкретирования, инъецирования и др.

Укладка смеси литьем возможна при применении бетонов повышенной подвижности, в частности с добавлением суперпластификаторов. Введение суперпластификаторов в бетонную смесь резко увеличивает ее подвижность, что, позволяет укладывать ее в опалубку без необходимости ее распределения и виброуплотнения. При этом смесь полностью заполняет всю опалубку под действием гравитационных сил. Метод позволяет сократить расход цемента и повысить качество бетонируемых конструкций.

Метод раздельного бетонирования заключается в раздельной укладке в опалубку крупного заполнителя (щебня), а затем цементно-песчаного раствора, который заполняет в нем пустоты. Его применяют при возведении железобетонных резервуаров, бетонировании в условиях интенсивного притока грунтовых вод и в других случаях.

Раздельное бетонирование может быть гравитационным и инъекционным. При первом раствор проникает в крупный заполнитель под действием сил тяжести, а при втором - под давлением, создаваемым нагнетателем. Метод нагнетания раствора более эффективен и может быть применен для бетонирования тонкостенных конструкций. Гравитационное раздельное бетонирование с заливкой раствора сверху применяют при бетонировании конструкций высотой до 1,2 м, а при большей высоте их - инъекционное, с нагнетанием раствора через трубы-инъекторы. При толщине конструкции более 1 м раствор нагнетают через стальные трубы, устанавливаемые в опалубку, а при толщине менее 1 м - через боковые инъекционные отверстия. Для нагнетания раствора применяют растворонасосы. Время бетонирования яруса не должно превышать продолжительности схватывания цемента в растворе. Нагнетают раствор непрерывно снизу вверх под давлением 0,15 . 0,2 МПа и по мере нагнетания трубы поднимают. Перерывы в производстве работ более 20 мин. не допускаются, так как может произойти закупорка инъекционных труб.

К недостаткам этого метода относится необходимость применения растворов с высоким содержанием цемента. Однако этот недостаток может быть устранен при использовании метода вибронагнетания, когда одновременно с нагнетанием раствора осуществляется его глубинное вибрирование.

Торкретирование заключается в последовательном нанесении на обрабатываемую бетонную поверхность слоев цементно-песчаного раствора (торкрета) с помощью цемент-пушки или бетонной смеси (набрызг-бетон) с помощью бетон-шприц-машины (см. рис. 5.8). Торкретирование применяют для повышения водонепроницаемости железобетонных емкостных сооружений, а также бетонирования тонкостенных конструкций. Методом торкретирования исправляют дефекты в бетонных и железобетонных конструкциях.

Торкретирование ведут следующим образом. Сухую цементно-песчаную или бетонную смесь из резервуара под давлением воздуха подают по шлангу к наконечнику, где, смешивая ее с водой, наносят на поверхность бетона или арматурную сетку.

Инъецирование (заполнение) каналов и заполнение пазов предварительно напряженных конструкций. Пустоты в каналах предварительно напряженных конструкций заполняют цементным раствором, чтобы защитить натянутую арматуру от коррозии и одновременно обеспечить ее сцепление с бетоном конструкций. К инъецированию каналов приступают сразу после натяжения арматуры. При инъецировании раствор в канал подают растворонасосом. Шланг от растворонасоса с соплом и краном на конце присоединяют к низшей точке канала (отверстию в анкерной пробке). Инъецирование ведут непрерывно под давлением 0,6 . 0,8 МПа до тех пор, пока раствор не начнет выходить с другой стороны канала. Пазы после навивки кольцевой напряженной арматуры на стены цилиндрических емкостных сооружений заполняют торкретным покрытием, наносимым на поверхность стен цемент-пушкой методом «снизу вверх» после гидравлического испытания емкости.

Исходя из конкретных инженерно-геологических и производственных условий, в соответствии с проектом допускается применение следующих специальных методов бетонирования:

вертикально перемещаемой трубы (ВПТ); восходящего раствора (ВР); инъекционного; вибронагнетательного; укладки бетонной смеси бункерами; втрамбовывания бетонной смеси; напорного бетонирования; укатки бетонных смесей; цементирования буро-смесительным способом.

2.70. Метод ВПТ следует применять при возведении заглубленных конструкций при их глубине от 1,5 м и более; при этом используют бетон проектного класса до В25.

Сущность способа ВПТ заключается в том, что бетонная смесь подается самотеком через опущенные до основания будущего сооружения трубы диаметром 200-300 мм и растекается по форме. По мере увеличения толщины бетонного слоя трубы с помощью полиспаста и лебедки поднимаются и лишние звенья удаляются. Радиус действия трубы не должен превышать 6 мм, при этом нижний конец трубы должен быть постоянно заглублен в бетонную смесь не менее чем на 0,8 м при глубине бетонирования до 10 м; на 1,5 м-при глубине бетонирования до 20 м и на 1,5 м-при глубине бетонирования более 20 м. Соприкасающийся с водой верхний слой бетона (рис.2) по окончании бетонирования удаляется.

2.71. Бетонирование методом ВР с заливкой наброски из крупного камня цементно-песчаным раствором следует применять при укладке под водой бетона на глубине до 20 м для получения прочности бетона, соответствующей прочности бутовой кладки.

С помощью метода ВР можно осуществлять безнапорное и напорное бетонирование. Сущность метода заключается в том, что в пределах огороженного участка устраивают каменную наброску, в которой с определенным интервалом выставлены деревянные шахты.В шахтах устанавливают стальные трубы диаметром 37-100 мм, по которым самотеком подается раствор; он растекается в шахте и, постепенно поднимаясь, заполняет пустоты в каменной наброске.

2.72. Инъекционный и вибронагнетательный методы следует применять для бетонирования подземных конструкций преимущественно тонкостенных из бетона класса В25 на заполнителе максимальной фракции 10-20 мм.

2.73. Метод укладки бетонной смеси бункерами следует применять при бетонировании конструкций из бетона класса В20 на глубине более 20 м.

2.74. Бетонирование методом втрамбовывания бетонной смеси следует применять на глубине менее 1,5 м для конструкций больших площадей, бетонируемых до отметки, расположенной выше уровня воды, при классе бетона до В25.

2.75. Напорное бетонирование путем непрерывного нагнетания бетонной смеси при избыточном давлении следует применять при возведении подземных конструкций в обводненных грунтах и сложных гидрогеологических условиях при устройстве подводных конструкций на глубине более 10 м и возведении ответственных сильно армированных конструкций, а также при повышенных требованиях к качеству бетона.

2.76. Бетонирование путем укатки малоцементной жесткой бетонной смеси следует применять для возведения плоских протяженных конструкций из бетона класса до В20. Толщина укатываемого слоя должна приниматься в пределах 20-50 см.

2.77. Для устройства цементно-грунтовых конструкций нулевого цикла при глубине заложения до 0,5 м допускается использование буро-смесительной технологии бетонирования путем смешивания расчетного количества цемента, грунта и воды в скважине с помощью бурового оборудования.

2.78. При подводном (в том числе под глинистым раствором) бетонировании необходимо обеспечивать:изоляцию бетонной смеси от воды в процессе ее транспортирования под воду и укладки в бетонируемую конструкцию; плотность опалубки (или другого ограждения);

непрерывность бетонирования в пределах элемента (блока, захватки); контроль за состоянием опалубки (ограждения) в процессе укладки бетонной смеси (при необходимости силами водолазов либо с помощью установок подводного телевидения).

2.79. Сроки распалубливания и загружения подводных бетонных и железобетонных конструкций должны устанавливаться по результатам испытания контрольных образцов, твердевших в условиях, аналогичных условиям твердения бетона в конструкции.

2.80. Бетонирование способом ВПТ после аварийного перерыва допускается возобновлять только при условии: достижения бетоном в оболочке прочности 2,0-2,5 МПа; удаления с поверхности подводного бетона шлама и слабого бетона; обеспечения надежной связи вновь укладываемого бетона с затвердевшим бетоном (штрабы, анкеры и т. д.).При бетонировании под глинистым раствором перерывы продолжительностью более срока схватывания бетонной смеси не допускаются; при превышении указанного ограничения конструкцию следует считать бракованной и не подлежащей ремонту с применением метода ВПТ.

2.81. При подаче бетонной смеси под воду бункерами не допускается свободное сбрасывание смеси через слой воды, а также разравнивание уложенного бетона горизонтальным перемещением бункера.

2.82. При бетонировании методом втрамбовывания бетонной смеси с островка необходимо втрамбовывание вновь поступающих порций бетонной смеси производить не ближе 200-300 мм от уреза воды, не допуская сплыва смеси поверх откоса в воду.Надводная поверхность уложенной бетонной смеси на время схватывания и твердения должна быть защищена от размыва и механических повреждений.2.83. При устройстве конструкций типа "стена в грунте" бетонирование траншей следует выполнять секциями длиной не более 6 м с применением инвентарных межсекционных разделителей.

66.Способы подачи бетонной смеси.

Выбор способа подачи зависит от вида и расположения конструкции и от объемов и темпов выполнения работы.

1. Подача бет.см. автосамосвалами:

1. непосредственно к месту укладки ( для конструкций расположенных в уровне поверхности земли с высотой сбрасывания до 2-х м. – бетон. Подготовки под полы покрытие автодорог;

2. при высоте более 2-х м. при бетонировании подземных сооружений бет.см. подают по наклонным желобам или лодкам обеспечивая медленное сползание бет.см. (10 м.);

3. на расстоянии до 20-30 м. бет.см. можно подавать по виброжелобам с применением вибробункера (смесь подается под уклоном 5-20% ;

4. при глубине (высоте) подачи до 10 м. используются звеньевые хоботы, свыше 10 м. виброхоботы.

2. Краново-бадьевой метод, т.е. подача бет.см. происходит с помощью крана в бадьях (бункерах), которые бывают опрокидываемыми, поворотными и вибробункера (вибробадья)

3. Бетононасосы по трубопроводам уложенным по спец. козелкам или деревян. подкладкам с требуемым уклоном. Это обеспечивает подачу до 250 м. по горизонтали или 40 м. по вертикали.

4. Пневмотранспортные установки по бетоноводам обеспечивают подачу бет.см. на расстояние до 200 м. по горизонтали или 35 м. по вертикали. В основном применяют при устройстве свайных фундаментов.

Приводится анализ экспериментальных данных по разработке новой технологии бетонирования полостей под промышленным оборудованием методом нагнетания. При моделировании процесса нагнетания в полость учитывались следующие основные параметры: подвижность бетонной смеси, скорость истечения смеси из бетоновода, количество и расположение бетоноводов по площади полости. В результате показаны основные особенности новой технологии, широкая область ее применения и критерии, по которым производится контроль заполнения полости под оборудованием. Выявлено, что применять разработанную технологию возможно в случае подачи как самоуплотняющихся, так и малоподвижных бетонных смесей. Представленные результаты обосновывают применение нагнетательной технологии подачи бетонной смеси в пространство между днищем оборудования и фундаментом. Приведены рациональные параметры новой технологи производства работ и рекомендуемый состав бетонной смеси.

2. Малинкин А.С., Панарин С.Н. Технология бетонирования полостей под днищами промышленных аппаратов методом нагнетания // Вестник гражданских инженеров. – СПбГАСУ. – 2015. – № 1 (№ 48). –– С. 107–114.

3. Малинкин А.С. Моделирование технологических процессов бетонирования закрытых полостей // Актуальные проблемы современного строительства : III Международный конгресс. – СПб. : СПбГАСУ, 2014. – Ч. 1. - С. 239-242.

4. Способ подливки бетонной смеси под технологическое оборудование на заключительном этапе его монтажа : Пат. № 2466251 от 10.11.2012 / В.В. Верстов, Д.Д. Тишкин, В.Н. Романовский. - Бюл. № 31. 2012.

5. Пособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования (к СНиП 2.09.03). - ЦНИИпромзданий, 2003. – 38 с.

Бетонирование полостей под промышленными аппаратами является очень ответственной операцией, от которой, в свою очередь, зависит долговечность и срок службы оборудования. На данном этапе развития машиностроительной, химической, энергетической и других отраслей промышленности происходит непрерывное увеличение единичной мощности агрегатов, приводящее к необходимости монтажа укрупненных узлов, имеющих значительную площадь опорных плоскостей. Помимо этого, зачастую такие аппараты имеют не плоскостную поверхность, различные технологические включения (трубопроводы систем охлаждения, разогрева, систем мониторинга и т.п.). Это приводит к тому, что величины зазора между фундаментом и основанием оборудования превышают нормативные (50-80 мм 5 п. 6.18). Существующие способы бетонирования полостей [5] не способны обеспечить качественное заполнение бетонной смесью таких полостей.

Для решения этой задачи установлены следующие пути:

бетонирование полостей методом нагнетания при рациональных технологических параметрах;
применение самоуплотняющейся бетонной смеси;
максимальное использование типовой технологической оснастки и оборудования.

Описание разработанной технологии

С учетом современных требований к заполнению полостей автором предложена новая нагнетательная технология бетонирования полостей под промышленными аппаратами [5]. В основе предлагаемой технологии лежит применение бетононасоса, подающего самоуплотняющуюся бетонную смесь (СУБС) в технологический зазор как с одной, так и с нескольких сторон в зависимости от конструктивного решения зазора (рис. 1).

Рис. 1. Схема бетонирования полости из центра нагнетательным методом: 1 -оборудование; 2 – опоры; 3 – опалубка; 4 – отверстия в опалубке под бетоноводы; 5 – бетоноводы; 6 – бетонная смесь; 7 – уровень бетонирования (подпора); 8 – заглушки; 9 – основание; 10 – уплотнитель.

Сущность технологии заключается в том, что бетонирование полости под технологическим оборудованием производится из центра или с торца полости без дальнейшего принудительного уплотнения бетонной смеси, а подача СУБС в полость осуществляется непрерывно посредством бетоновода.

Предлагаемый метод обладает следующими преимуществами перед известными:

возможность бетонировать полости, имеющие в своем объеме технологические включения;
отсутствие ограничений по высоте полости;
возможность подливки бетонной смеси под технологическое оборудование практически любых размеров и конфигураций в плане;
повышение качества и производительности работ за счет применения бетонных смесей высокой подвижности при их принудительной подаче;
возможность подачи бетонной смеси с нескольких сторон;
отсутствие дополнительных технологических операций и оборудования по уплотнению бетонной смеси;
применение стандартного оборудования.

Экспериментальные исследования

Для подтверждения возможности применения разработанной новой технологии были произведены экспериментальные исследования, основной целью которых было определение рациональных технологических параметров бетонирования полостей под промышленными аппаратами.

Экспериментальные исследования состояли из трех этапов:

1) подбор бетонной смеси для проведения модельных экспериментов;

2) технологические модельные многоразовые эксперименты [3];

3) натурный производственный эксперимент.

Модельные эксперименты производились на различных масштабных прозрачных макетах, имеющих различные геометрические характеристики (рис. 2).

Масштабный макет полости 3,5х3,5х0,3 м

с расположенными комбинированно четырьмя бетоноводами

Масштабный макет полости Æ6х0,35 м: 1 – зазор между полостью и опалубкой (подпорная стенка); 2 – технологические прокладки; 3 – верхнее прозрачное перекрытие

с выделенным сектором полости 3,0х3,0х0,35 м

Рис. 2. Масштабные макеты М1:5.

Особенности разработанной технологии

В целом основным отличием бетонирования полости от традиционного бетонирования конструкций в опалубку являются три фактора.

1. Осложнен контроль процесса распространения бетонной смеси и заполнения ею полости.

2. Невозможность достоверной и полной оценки качества заполнения полости после окончания работ (до проведения демонтажа оборудования).

3. Отсутствие возможности исправления при неудачном производстве работ и наличии недопустимых дефектов.

Все эти факторы говорят об особой ответственности при выборе технологии бетонирования полости под оборудованием. Тем самым не так важен технико-экономический эффект разрабатываемых и применяемых впоследствии технологий при бетонировании полостей, как получаемые качественные характеристики.

Особенностью разработанного нагнетательного метода является то, что данная технология гарантированно позволяет качественно заполнять труднодоступные пространства при условии соблюдения всех регламентирующих рациональных параметров. В отличие от ранее разработанных технологий бетонирование полостей под промышленными аппаратами имеет ряд кардинальных технологических отличий.

1. Принудительная подача бетонной смеси в полость.

2. Подача (точка распространения) смеси осуществляется непосредственно в толще самой полости.

3. Бетонирование можно производить с нескольких сторон.

4. Отсутствие вибрационного воздействия на смесь.

Следует отметить, что разработанная технология позволяет производить бетонирование не только самоуплотняющимися смесями, но и смесями, которые выполняют требования по перекачке бетононасосами (ОК≥ 8 см) при воздействии на них дополнительной вибрации. Вибрацию можно производить различными методами, например виброрамкой из арматуры, или глубинными вибраторами (путем крепления их к бетоноводам, в данном случае геом. размеры бетонируемой полости будут ограниченны). Однако применять такую технологию возможно только после проведения модельных экспериментов вследствие того, что законы распространения бетонной смеси будут изменены.

По разработанной технологии представляется возможным производить бетонирование с одной стороны, а бетоноводы как замоноличивать, так и производить их изъятия из формовочной полости, не прекращая при этом подачи смеси. В этом случае необходимо рассчитать скорость изъятия бетоновода, которая зависит от скорости истечения бетонной смеси. Технически извлечение бетоновода можно производить множеством способов, например при помощи механической тросовой лебедки. В этом случае на бетоновод надевается обжимной хомут, к которому крепится трос от лебедки. Зная скорость истечения, находим требуемую скорость перемещения троса лебедки, которая должна быть на 15-20% меньше скорости истечения СУБС. В момент вывода бетоновода из отверстия в опалубке необходимо это отверстие мгновенно перекрыть задвижкой. Модельные эксперименты показали, что на конечное качество заполнения объема выем бетоноводов никак не влияет, при этом усилия, затрачиваемые на их выемку, не значительны с учетом действующей реактивной силы. При замоноличивании бетоноводов необходимо учитывать следующий момент: фланец крепления к шлангу бетононасоса должен находиться выше уровня подпорной стенки. После окончания подачи смеси шланг отсоединяется от бетоновода, часть бетоновода, выходящая за опалубку, при необходимости срезается при демонтаже опалубки.

Немаловажное значение для конечного качества подливки имеет герметичность отверстия в опалубке под бетоновод. Возможны следующие варианты герметизации: резиновый манжет, нанесение силиконового или иного герметизирующего состава, комплекс этих мер и др.

Контроль качества

Особо следует обратить внимание на способы контроля процесса заполнения полости. Возможны два случая: когда в днище аппарата устраиваются контрольные отверстия (диаметр определяется крупностью заполнителя); когда устройство отверстий невозможно. Во втором случае можно применить следующую схему (рис. 3).

Рис. 3. Схема контроля заполнения полости: 1 – корпус оборудования; 2 – условное распространение смеси; 3 – фонарь; 4 – бетоновод; 5 – видеокамера; 6 – лазерный дальномер; 7 – зеркало; 8 – проекция съемки видеокамеры на зеркало; 9 – проекция дальномера (по плоскости днища); 10 – крепежный элемент.

Она заключается в следующем: в зазор между опалубкой и корпусом устанавливаются три элемента контроля: лазерный дальномер, видеокамера и зеркало, через которое ведется видеосъемка и наблюдение за распространением смеси. При достижении бетонной смесью днища аппарата дальномер начинает «считывать» продвижения смеси, изменение показаний должно происходить постепенно, это гарантирует равномерное заполнение плоскости примыкания бетонной смеси с днищем. Зеркало позволяет наблюдать непосредственно за ходом распространения смеси во время бетонирования.

Видеосъемка осуществляется для фиксации за заполнением и подтверждения качественного заполнения полости, необходимого для подписания акта о скрытых работах.

Рекомендуемые рациональные параметры

В качестве строительной смеси в разработанной технологии применяется самоуплотняющаяся бетонная смесь, состав ее может быть различен, автором рекомендован следующий состав бетонной смеси (табл. 1), который обладает требуемыми реологическими характеристиками, в частности расплывом обратного конуса Р6. Данный состав был опробован в ходе натурного производственного эксперимента.

Читайте также: