Основные технологии монолитного и приобъектного бетонирования

 

Примечание. Вода для приготовления  бетона на глиноземистом и гипсоглиноземистом цементе должна отвечать требованиям п.1.

Окисляемость воды не должна быть более 15 мг/л.

Водородный показатель воды (pH) не должен быть менее 4 и более 12,5.

Вода не должна содержать  также примесей в количествах, нарушающих сроки схватывания и твердения  цементного теста и бетона, снижающих  прочность и морозостойкость бетона.

Допускается применение технических  и природных вод, загрязненных стоками, содержащими примеси в количествах, превышающих установленные в  таблице, кроме примесей ионов SO и  Cl, при условии обязательного соответствия качества бетона показателям, заданным проектом.

     Содержание  растворимых солей и ионов  SO и Cl в воде морей и океанов указано в приложении.

5. Основные требования к смазке

В строительной практике смазка для опалубки применяется для  облегченного отделения бетона и  защиты от износа опалубки. Главная  задача опалубки - придание бетонной конструкции  заданных форм и контуров. Она изготавливается  из дерева, стали, алюминия и полистирола, является важным компонентом опалубочных  систем и нужна для легкого  извлечения изделия, поскольку существует проблема налипания и спрессовывания бетона изнутри формы.

Бетон обладает таким свойством, как адгезия - прилипание (сцепление) к поверхности опалубочных конструкций  при изготовлении железобетонных изделий, монолитного бетона и пр. Поэтому  к смазкам и грунтам предъявляются  определенные технические требования, и при контакте с ними необходимо соблюдение заводских стандартов: они  не должны быть ядовиты (токсичны), не должны способствовать коррозии. Грунт-смазка не должна окрашивать поверхности бетона.

Технические требования к  качественной грунтовке определяют ее основные назначения при формовании. Ими являются:

• легкое, беспрепятственное отделение бетонной конструкции от материала формы;
• обеспечение кондиционного качества наружных поверхностей изделий из-за уменьшения шелушения, вырывов и т.п.;
• уменьшение или полное отсутствие пор и раковин на поверхности бетонного изделия;
• отсутствие масляных или иных пятен;
• защита форм из металла от коррозии, прочих видов опалубки – от износа;
• фактическое снижение трудовых затрат по механической очистке форм.

1.Пленкообразователь – вещество, непосредственно предопределяющее разделительную функцию смазки, способствующую облегчению процесса извлечения изделия из формы. В импортном производстве широкое применение нашли так называемые синтетические смазочные материалы, превосходство которых по сравнению с другими общеизвестными компонентами состоит в низкой испаряемости, вязкостных характеристиках и возможности применения в широких диапазонах температур, а также растительные масла, безопасные в экологическом отношении и выгодные с точки зрения экономичности расхода.

2. Добавки, или присадки  – обеспечивают дополнительное  действие либо усиление уже  имеющегося эффекта. Эти вещества  способны препятствовать развитию  коррозии металлических поверхностей  нанесения, принудительному выталкиванию  защемленного воздуха при формовке  и вибрации из контактных зон  и, что немаловажно, обеспечивают  стабильность готовой смазки  в период хранения. Большинство  из так называемых полифункциональных  смазок содержат в своем составе  добавки, которые реагируют с  бетоном на химическом уровне, направленно препятствуя образованию  связей. Этот эффект значительно  облегчает процесс извлечения  изделий из форм и препятствует  налипанию бетона к поверхностям.

3. Растворители – вещества, которым приписывается одна из  основных ролей в обеспечении  универсальности свойств готовой  к использованию смазки. В некоторых  источниках эти материалы названы  утончающими, так как именно  с их помощью достигаются необходимая  вязкость и время высыхания,  которую становится достаточно  легко регулировать под конкретную  конфигурацию формы и опалубки. Как правило, растворители, применяемые  в составе эффективных смазок, представлены углеводородами алифатического  строения.

 

 

 

 

6. Основные требования к приготовлению и транспортированию бетонной смеси

Дозирование компонентов  бетонных смесей следует производить  по массе. Допускается дозирование  по объему воды добавок, вводимых в  бетонную смесь в виде водных растворов. Соотношение компонентов определяется для каждой партии цемента и заполнителей, при приготовлении бетона требуемой  прочности и подвижности. Дозировку  компонентов следует корректировать в процессе приготовления бетонной смеси с учетом данных контроля показателей  свойств цемента, влажности, гранулометрии заполнителей и контроля прочности.

Порядок загрузки компонентов, продолжительность перемешивания  бетонной смеси должны быть установлены  для конкретных материалов и условий  применяемого бетоносмесительного  оборудования путем оценки подвижности, однородности и прочности бетона в конкретном замесе. При введении отрезков волокнистых материалов (фибр) следует предусматривать такой  способ их введения, чтобы они не образовывали комков и неоднородностей.

При приготовлении бетонной смеси по раздельной технологии надлежит соблюдать следующий порядок: в  работающий скоростной смеситель дозируется вода, часть песка, тонко-молотый минеральный наполнитель (в случае его применения) и цемент, где все перемешивается; полученную смесь подают в бетоносмеситель, предварительно загруженный оставшейся частью заполнителей и воды, и еще раз все перемешивают.

Транспортирование и подачу бетонных смесей следует осуществлять специализированными средствами, обеспечивающими  сохранение заданных свойств бетонной смеси. Запрещается добавлять воду на месте укладки бетонной смеси  для увеличения ее подвижности.

Перед бетонированием скальные основания, горизонтальные и наклонные  бетонные поверхности рабочих швов должны быть очищены от мусора, грязи, масел, снега и льда, цементной  пленки и др. Непосредственно перед  укладкой бетонной смеси очищенные  поверхности должны быть промыты  водой и просушены струей воздуха.

 

Все конструкции и их элементы, закрываемые в процессе последующего производства работ (подготовленные основания  конструкций, арматура, закладные изделия  и др.), а также правильность установки  и закрепления опалубки и поддерживающих ее элементов должны быть приняты в соответствии со СНиП 3.01.01-85.

Бетонные смеси следует  укладывать в бетонируемые конструкции  горизонтальными слоями одинаковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.

При уплотнении бетонной смеси  не допускается опирание вибраторов на арматуру и закладные изделия, тяжи и другие элементы крепления опалубки. Глубина погружения глубинного вибратора в бетонную смесь должна обеспечивать углубление его в ранее уложенный слой на 5 - 10 см. Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать полуторного радиуса их действия, поверхностных вибраторов - должен обеспечивать перекрытие на 100 мм площадкой вибратора границы уже провибрированного участка.

Укладка следующего слоя бетонной смеси допускается до начала схватывания  бетона предыдущего слоя. Продолжительность  перерыва между укладкой смежных  слоев бетонной смеси без образования  рабочего шва устанавливается строительной лабораторией. Верхний уровень уложенной  бетонной смеси должен быть на 50 - 70 мм ниже верха щитов опалубки.

Поверхность рабочих швов, устраиваемых при укладке бетонной смеси с перерывами, должна быть перпендикулярна оси бетонируемых колонн и балок, поверхности плит и стен. Возобновление бетонирования  допускается производить по достижении бетоном прочности не менее 1,5 МПа. Рабочие швы по согласованию с  проектной организацией допускается  устраивать при бетонировании: колонн - на отметке верха фундамента, низа прогонов, балок и подкрановых консолей, верха подкрановых балок, низа капителей колонн;

 

балок больших размеров, монолитно соединенных с плитами - на 20 - 30 мм ниже отметки нижней поверхности  плиты, а при наличии в плите  вутов - на отметке низа вута плиты; плоских плит - в любом месте параллельно меньшей стороне плиты;  ребристых перекрытий - в направлении, параллельном второстепенным балкам; отдельных балок - в пределах средней трети пролета балок, в направлении, параллельном главным балкам (прогонам) в пределах двух средних четвертей пролета прогонов и плит; массивов, арок, сводов, резервуаров, бункеров, гидротехнических сооружений, мостов и других сложных инженерных сооружений и конструкций - в местах, указанных в проектах.

 

 

3. Расчёт состава бетонной смеси

Для начала расчёта состава бетона С12/15 необходимо установить следующие характеристики цемента и заполнителей:

• насыпная плотность цемента р_ц^н=3100 кг/м³;
• истинная плотность цемента р_ц^и =1050 кг/м³;
• коэффициент нормальной густоты К_нг=0,27;
• песок: р_п^и=2710 кг/м³; р_п^в=1850 кг/м³; р_п^н=1490 кг/м³;
• М_кр=2,2; W_п=2,5%;
• щебень: р_щ^и=2750 кг/м³; р_щ^в=1620 кг/м³; р_щ^н=1510 кг/м³;
• D_max=40мм; W_щ=2,0%;

Определяем пустотность песка и щебня в виброуплотненном состоянии:

П_п^в=1- р_п^в/ р_п^и=1-1850/2710=0,32;

П_щ^в=1- р_щ^в/ р_щ^и=1-1620/2750=0,41;

1. Определение минимальной пустотности смеси заполнителей.

а) максимальную насыпную плотность  смеси заполнителей в виброуплотнённом состоянии:

р_см^в= П_щ^в* р_п^в+V_щ*р_щ^в;

р_см^в=0,41*1850+1*1620=2379 кг/м³;

б) максимальную плотность смеси  зерен заполнителей:

р_см=( р_п^и+р_щ^в*р_щ^и/(П_щ^в*р_п^в))/(1+р_щ^в/(П_щ^в*р_п^в))=

=(2710+1620*2750/(0,41*1850))/(1+1620/(0,41*1850))=2737 кг/м³;

в) минимальный объём пустот смеси  заполнителей:

V_п.см=1- р_см^в/ р_см=1-2379/2737=0,131 м³;

2. Строим график изменения пустотности смеси заполнителей в зависимости от объёмов песка и щебня в смеси.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определение оптимальной пустотности смеси и объёмов заполнителей в бетоне.

Оптимальная пустотность смеси заполнителей предусматривает раздвижку зерен крупного заполнителя песком и должна быть для вибрированного бетона определена с соблюдением условия:

V_п.см^опт ≥1,1*V_щ*П_щ^в;

V_п.см^опт ≥1,1*1*0,41=0,45;

При полученном объёме песка пустотность смеси из графика П_см^опт=0,13м³

По графику определяем расход щебня  V_щ=0,94 м³

4. Вычисляем долю песка и щебня в смеси:

G_п=V_п*р_п^в=0,45*1850=832,5 кг

G_щ=V_щ*р_щ^в=0,91*1620=1474 кг

5. Вычисляем суммарную поверхность смеси заполнителей в м³ путём учёта процентного содержания каждой фракции заполнителей и величина их удельной поверхности:

S_см=S_п+S_щ=0,001[G_п*∑P_пi*S_пi+ G_щ*∑S_щi*P_щi]

Где P_пi P_щi – содержание фракций песка и щебня в %;

S_пi S_щi – удельные поверхности фракций см²/г.

S_см=0,001*[832,5*(10*9,4+14*18,5+35*33+23*66+15*129+3*261)+1474*(17,5*2,7+82,5*5,4)]=5508 м²;

6. Объём цементного теста для приготовления 1 м³ бетонной смеси:

V_т=(П_см^оп+0,000013*S_см)/ V_б;

V_б=1+0,000013* S_см;