Арматуру для надежного сцепления со свежеуложенной бетонной смесью очи-щают от грязи, отслаивающейся ржавчины и налипших кусков раствора песко-струйным аппаратом и проволочными щетками.
Перед укладкой бетонной смеси на грунт подготавливают основание. С него удаляют растительные, торфяные и прочие грунты органического происхожде-ния, сухой несвязный грунт увлажняют. Переборы (перекопы) грунта заполняют песком и уплотняют. Готовность основания под укладку бетонной смеси офор-мляют актом.
2. Укладки бетонной смеси
Укладка бетонной смеси должна быть осуществлена такими способами, чтобы были обеспечены монолитность уложенного бетона, проектные физико-ме-ханические показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепление с ар-матурой и закладными деталями и полное (без каких-либо пустот) заполнение бетоном заопалубленного пространства возводимой конструкции.
Укладку бетонной смеси осуществляют тремя методами: с уплотнением, ли-тьем (бетонные смеси с суперпластификаторами) и напорной укладкой. При каждом методе укладки должно быть соблюдено основное правило -- новая порция бетонной смеси должна быть уложена до начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Этим исключается необходимость устройства рабочих швов бетонирования по высоте конструкции.
Как правило, укладку в небольшие в плане конструкции (колонны, балки, тонкостенные стены, перегородки и др.) ведут сразу на всю высоту без перерыва для исключения устройства рабочих швов. В большие в плане конструкции (например, массивные фундаментные плиты) бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями и, как правило, сразу по всей площади. Слои должны быть одинаковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.
При укладке бетонной смеси с уплотнением полученная по расчетам толщина слоя должна соответствовать (но не превышать) установленной нормами глу-бине проработки применяемых в данных конкретных условиях технических средств уплотнения. При подаче бетонной смеси в опалубку бетононасосом не-обходимо осуществлять напорное бетонирование, при котором конец бетоновода должен быть постоянно заглублен в укладываемую бетонную смесь. Поступающая снизу опалубки через бетонолитную трубу бетонная смесь, поднимаясь наверх, будет под давлением последовательно заполнять всю бетонируемую полость. Литая бетонная сверхпластичная смесь с осадкой конуса 14... 16 см со специальными добавками, в частности суперпластификаторов, позволяет смеси самоуплотняться без вибрирования.
Доставленная автобетоносмесителями смесь должна подаваться краном в бун-керах или бадьях к месту укладки, целесообразно использовать бетононасосы с распределительной стрелой.
Перед укладкой бетонной смеси в опалубку необходимо проверить качество установки и закрепления опалубки, а также всех конструкций и элементов, зак-рываемых в процессе бетонирования (арматура, закладные детали и др.).
Бетонную смесь укладывают в бетонируемую конструкцию горизонтальными слоями приблизительно одинаковой толщины, без разрывов по длине и с пос-ледовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях. При уплот-нении бетонной смеси не допускается опирание вибраторов на арматуру, зак-ладные детали, винтовые стяжки и другие элементы опалубки. Глубина погру-жения глубинного вибратора в бетонную смесь должна обеспечивать углубление его в ранее уложенный слой на 5... 10 см. Шаг перестановки глубинных вибрато-ров не должен превышать полуторного радиуса их действия. Укладку последую-щего слоя бетонной смеси необходимо выполнять до начала схватывания бетона предыдущего слоя.
Продолжительность вибрирования должна обеспечить достаточное уплотне-ние, основными признаками которого являются:
* прекращение оседания уложенной бетонной смеси;
* появление цементного молока на ее поверхности;
* прекращение "выделения на поверхности пузырьков воздуха.
В процессе производства бетонных работ необходимо постоянно контроли-ровать состояние опалубки и закладных деталей.
Уплотнение бетонной смеси вибрированием
При приготовлении, транспортировке и укладке бетонная смесь чаще всего находится в рыхлом состоянии; частицы заполнителя расположены неплотно и между ними есть свободное пространство, заполненное воздухом. Назначение процесса уплотнения -- обеспечить высокую плотность и однородность бетона.
Для получения качественного бетона важен не только состав смеси, но и выб-ранный способ уплотнения. Основной и наиболее распространенный и эффек-тивный способ уплотнения монолитного бетона -- вибрирование, основанное на использовании некоторых свойств бетонной смеси. Бетонная смесь -- это пла-стично-вязкое тело, занимающее как бы промежуточное положение между твер-дыми телами и истинными жидкостями.
Бетонная смесь относится к классу тиксотропных систем, на чем и основано вибрационное уплотнение. Вибрирование уменьшает силу сцепления между зернами бетонной смеси. При этом бетонная смесь теряет структурную проч-ность и приобретает свойства вязкой тяжелой жидкости. Процесс разжижения является обратимым. По окончании вибрирования прочность структуры бетон-ной смеси восстанавливается. Под действием вибрирования частицы заполни-теля приходят в колебательное движение, бетонная смесь как бы разжижается, приобретает повышенную текучесть и подвижность. В результате она лучше распределяется в опалубке и заполняет ее, включая пространство между арма-турными стержнями.
В процессе вибрирования бетонной смеси сообщают малые по величине и очень частые по времени толчки (импульсы), которые приводят частицы смеси в движение. Сцепление между частицами сильно уменьшается и под действием силы тяжести они располагаются наиболее плотно.
В условиях строительства применяют три типа, в основном, электромехани-ческих вибраторов, а именно, внутренние (глубинные), наружные и поверхнос-тные (рисунок 4). Рабочая часть внутренних вибраторов, погружаемая в бетонную смесь, передает ей колебания через корпус. Поверхностные вибраторы, устанавливаемые на уплотняемую бетонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку.
а - глубинный вибратор (вибробулава); б - вибропакет; в - вибратор с гибким валом; г -- поверхностный вибратор; д - наружный вибратор; е - график нарастания прочности бетона (уплотнение в течение 10... 60 с); 1 - цилиндрический рабочий корпус; 2 - металлическая штанга; 3 - резинотканевый шланг; 4 - выключатель; 5 - питающий кабель (с разъемом); 6 - рукоятка; 7 - электродвигатель; 8 - опалубка; 9 - поверхностный вибратор; 10 - рабочая площадка вибратора (плита-поддон); 11 - гибкая тяга для перестановки поверхностного вибратора; 12 - наружный вибратор
Наружные вибраторы, укрепляемые на опалубке при помощи тисков или другого захватного устройства, передают бетонной смеси колебания через рабочую площадку.
Область применения различных типов вибраторов зависит от размеров и формы бетонируемой конструкции, степени ее армирования и требуемой интенсивности бетонирования. Внутренние вибраторы типа булавы применяют для уплотнения бетонной смеси, укладываемой в массивные конструкции с различной степенью армирования. Внутренние вибраторы с гибким валом используют в различного типа густоармированных конструкциях. Поверхностными вибраторами уплотняют только верхние слои бетона и используют их при бетонировании тонких плит и полов. Наружными вибраторами уплотняют бетонную смесь в густоармированных тонкостенных конструкциях (типа колонн, балок).
Вибрационный способ уплотнения наиболее эффективен при умеренно пластичных бетонных смесях с подвижностью 6...8 см. При вибрации смесей с большей подвижностью наблюдается расслоение.
Уплотнение бетонных смесей поверхностными вибраторами производится в течение 20...60 с, глубинными -- 20...40 с, наружными -- 50...90 с. Продолжительность вибрирования жестких бетонных смесей должна быть не меньше показателя жесткости данной смеси. Визуально продолжительность вибрирования может быть установлена по следующим признакам: прекращению оседания бетонной смеси, приобретению однородного вида, горизонтальности поверхности и появлению на поверхности смеси цементного молока.
Наиболее эффективными являются внутренние вибраторы (рисунок 4 а, б, в). Они применяются при бетонировании балок, колонн, фундаментов, стен и других массивов. По мере укладки каждого слоя бетонной смеси вибратор переставляют с одной позиции на другую. Максимальная толщина уплотняемого слоя при работе с внутренними вибраторами (вибробулавами) принимается не более 1,25 их длины. Вибратор должен углубиться на 5... 10 см в ранее уложенный нижележащий слой, чтобы проработать стык между слоями и для лучшей связи слоев и уплотнения смеси. Кроме этого вибратор необходимо погрузить и ниже лицевой поверхности свежеуложенного бетона. Расстояние между позициями внутренних вибраторов не должно превышать полуторного радиуса их действия.
Внутренние вибраторы обычно бывают с гибким валом -- на одном конце двигатель, на другом -- эксцентрик, закрытый кожухом и являющийся рабочим наконечником. В процессе работы вибратора перемещается только этот наконечник.
Наружные вибраторы применяют при бетонировании густоармированных колонн со сторонами до 60 см и стен толщиной до 30 см. Они укрепляются на наружной стороне опалубки, через которую передаются колебания бетонной смеси. Поверхностные вибраторы применяются при бетонировании плоскостных конструкций -- полов, плит перекрытий, дорог и т. п. Они устанавливаются на уплотняемую поверхность и передают колебания через рабочую площадку.
Уплотнение смеси поверхностными вибраторами осуществляется непрерывными полосами, причем каждая последующая полоса должна перекрываться предыдущей на 10...20 см. Толщина уплотняемого слоя принимается при одиночной арматуре до 250 мм, а при двойной -- не более 120 мм. В неармированных конструкциях толщина слоя может быть не более 40 см.
3. Укладки бетонной смеси
Качество бетона в сооружении во многом зависит от правильной укладки бетонной смеси при бетонировании. Смесь должна плотно прилегать к опалубке, арматуре и закладным частям сооружения и полностью (без каких-либо пустот) заполнять объем бетонируемой части сооружения.
Обычно процесс укладки разделяют на две операции: распределение поданной в конструкцию бетонной смеси и уплотнение ее на месте укладки.
Наиболее распространена схема бетонирования с укладкой горизонтальных слоев толщиной 30--50 см по всей площади бетонируемой части сооружения (блока). Все слои укладывают в одном направлении и одинаковой толщины. Бетонируют блок непрерывно на всю высоту.
Трудоемкость распределения зависит от способа подачи бетонной смеси в блок, ее подвижности и толщины укладываемых слоев.
Если бетонная смесь может быть подана на любой участок бетонируемого сооружения, то трудоемкость операции распределения сводится к минимуму, если нет, то приходится горизонтально перемещать бетонную смесь. При укладке перекидывать ее во избежание расслоения можно лишь в исключительных случаях; двойная перекидка недопустима.
От подвижности и жесткости бетонной смеси зависит форма конуса, образующегося после выгрузки ее из транспортных средств. Жесткая бетонная смесь образует конус с крутыми откосами, подвижная-- с пологими. Бетонную смесь, образующую конус с пологим откосом, распределять легче. Чем больше толщина укладываемых слоев бетонной смеси, тем меньше объем работ по ее распределению. Распределяют смесь в блоке с помощью малогабаритного бульдозера либо вручную лопатами.
Каждый уложенный слой тщательно уплотняют до начала укладки следующего.
Продолжительность укладки слоя ограничивается временем начала схватывания цемента. Перекрытие предыдущего слоя последующим должно быть выполнено до начала схватывания цемента в предыдущем слое.
укладка бетонный смесь фундамент
Рис. 1. Бетонирование горизонтальными слоями (а) и ступенями (б): 1 -- уложенная бетонная смесь, 2 -- новый слой бетонной смеси; Н -- не более 1,5 м
Время укладки и перекрытия слоев устанавливает лаборатория. Оно зависит от температуры наружного воздуха, условий и свойств применяемого цемента. Ориентировочно оно составляет около 2 ч.
Если время укладки слоя превысило установленный лабораторией срок, то при виброуплотнении последующего слоя нарушится монолитность бетона предыдущего слоя, поэтому бетонирование следует прекратить. Возобновлять бетонирование можно только при достижении бетоном прочности на сжатие не менее 1,5 МПа.
Момент достижения бетоном такой прочности определяет лаборатория.
В месте контакта ранее уложенной бетонной смеси со свежеуло-жениой образуется так называемый рабочий шов.
Непосредственно перед бетонированием поверхность затвердевшего бетона покрывают цементным раствором толщиной 2--5 см или слоем пластичной бетонной смеси. Прочность затвердевших раствора или бетона в контактных слоях должна быть ни ниже прочности бетона конструкций. В особо ответственных случаях применяют коллоидный цементный клей с водоцементным отношением до 0,35, наносимый толщиной не более 5 мм на затвердевший бетон в рабочем шве перед продолжением бетонирования.
В массивах большей площади иногда невозможно успеть перекрыть предыдущий слой бетона до начала схватывания в нем цемента. В связи с этим на некоторых строительствах укладывают бетонную смесь ступенями с одновременной укладкой 2-- 3 слоев. При бетонировании ступенями отпадает необходимость перекрывать слои на всей площади массива. В этом случае применяют жесткую бетонную смесь и перекрывают только ступени.