ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

ЛЕКЦИЯ 12

ПРОДОЛЖЕНИЕ ТЕМЫ IV

СОДЕРЖАНИЕ ЛЕКЦИИ – технология возведения монолитных сооружений в щитовой и скользящей опалубке

ПЛАН ЛЕКЦИИ

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Белецкий Б.Ф. Технология строительных и монтажных работ. Учебник для вузов.-М.: Высшая школа,1986.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Владыченко Г.П., Белецкий Б.Ф. Технология строительства водо­проводных и канализационных сооружений.-К.: Высшая школа,1982.

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА

1. Диафильм "Применение термоактивной опалубки при производстве бетонных и железобетонных работ".

1.

Технология возведения монолитных сооружений включает в себя процессы по бетонированию днища и стен, причем стены могут бетонироваться как в щитовой, так и в скользящей опалубке.

Опалубка днища обычно включает в себя опалубку по наружному периметру днища, опалубку пазов - гнезд (при сборных стенах соору­жений) и опалубку приямков. Опалубку устраивают из заранее изго­товленных щитов или отдельных опалубочных блоков, что особенно целесообразно при сложной форме днища сооружений.

Арматуру днища монтируют из арматурных сеток, каркасов либо отдельных стержней. В цилиндрических сооружениях днища делят концентрическими окружностями с радиусами кратными 7м, которые затем дополнительно делят на секторы трапецеидальной формы (рис.1,а по размерам которых изготовляют арматурные каркасы. Их размеры 3x7 м соответствуют габаритам транспортных средств. Для армиро­вания используют также арматурные сетки из стержней диаметром 5-8мм и длиной до 20-30м (в зависимости от размеров днища соору­жения), которые свертывают в рулон. На объекте сетки разворачивают, вытягивают и укладывают в проектное положение. Для прямоугольных сооружений применяют сетки и каркасы размерами, кратными размерам секций или захваток, но длиной также до 6-7м и шириной до 3м (рис.1,б). В сооружениях небольших размеров раздельная установка опалубки, арматуры и укладка бетонной смеси последовательными потоками часто затруднена. Поэтому в таких случаях эти процессы выполняют одним потоком с использованием одного или двух кранов, передвигающихся по уложенным деревянным щитам или железобетонным плитам (рис.1,в). Работы при этом ведут последовательными полосами или чаще через полосу (рис.1,г). За первый проход краном уклады­вают арматурные сетки или каркасы для полосы шириной 2-4 м, а за второй - бетонную смесь.

2.

Укладка бетона в днище возможна различными способами и в частности теми же, что и бетонирование подготовки, подробно рас­смотренными выше. Однако производство бетонных работ при этом усложняется наличием арматуры, когда укладывать смесь в днище непосредственно из транспортных средств невозможно. Поэтому при­меняют различные способы укладки бетонной смеси на расстояние, т.е. дистанционные способы с использованием виброжелобов, бадей, а также бетононасосных установок. Однако при бетонировании бетононасосами требуются частые перекладки бетоноводов (с разборкой и сборкой), что в целом снижает эффективность этого способа. Поэтому более эффективным для бетонирования днищ является применение конвейерных бетоноукладчиков. Двигаясь по берме котлована, они укладывают смесь в днище полосой до 20 м с каждой стороны. При бетонировании днищ особо больших размеров (горизонтальных отстойников, аэротенков и др.) применяют схему работ с передвижением бетоноукладчика по дну котлована и с укладкой смеси полосами шириной 5-6 м при общей ширине захватки до 20 м. Эффективно также применять для бето­нирования днища автобетоноукладчики. Стрелы таких полноповорот­ных бетоноукладчиков позволяют подавать смесь в любую точку в пределах своего радиуса действия.

Для лучшей организации укладки смеси в днище его разбивают на полосы с установкой опалубки и укладкой арматуры, с соблю­дением последовательности поточного выполнения процессов на зах­ватках. При относительно малых размерах сооружений - до 28-30м (прямоугольных или цилиндрических в плане) смесь укладывают поло­сами или концентрическими кольцами шириной 2-4 м последовательно и непрерывно до полного завершения. При больших размерах соору­жений в плане укладку ведут через полосу (см.рис.1,г,д,е) с пос­ледующим заполнением оставленных промежутков. Бетонирование днища больших размеров бетонируют совмещенным способом при пере­мещении машины, выполняющей процессы, на днище. При этом работы выполняют последовательными полосами, укладывая одновременно арматуру и бетонную смесь (рис.1,в). Причем в первый проход крана укладывают арматурные сетки и каркасы для полосы шириной 3-4 м, а за второй - смесь. При устройстве бетонных подготовок и днищ емкостных сооружений перспективными являются установки для пневмонабрызга бетонной смеси. При этом по шлангам при помощи сжатого воздуха подают сухую бетонную смесь, которую на выходе из конце­вого сопла смешивают е водой. Бетонная смесь выбрасывается с большой скоростью (до 120 м/ч), благодаря чему образуется при укладке очень плотный слой бетона, не требующий дополнительного уплотнения. Для выполнения набрызга бетонных работ применяют специальный комплект машин, главной из которых является бетон-шприц-машина. При бетонировании днищ цилиндрических сооружений вначале устраивают бетонные выступы, необходимые для установки стеновых панелей, а затем бетонируют днище. При этом, выгрузив смесь в скип бетоноукладчика и перегрузив ее в бункер, транспортером подают в опалубку выступов. Заполнив участок опалубки до необходимого уровня, подачу смеси прекращают и приступают к ее уплотнению вибратором. В заключение заглаживают открытые поверхности выступов стальными гладилками. Днище радиального отстойника бетонируют с помощью бетоноукладчика, транспортером которого смесь подают к месту укладки, где разравнивают ее до получения ровного слоя на 3-5 мм выше бетонных маяков. Уплотняют бетон днища поверхностными вибратором.

3.

Наиболее трудоемким при возведении монолитных емкостных сооружений является бетонирование их стен, имеющих часто пере­менную толщину (от 200 до 500мм) и высоту до 5-7м. Особенность процесса их возведения заключается прежде всего в обеспечении непрерывности бетонирования стен, т.е. укладки слоев бетонной смеси с интервалом, не превышающим периода ее схватывания, что необходимо для обеспечения водонепроницаемости стен.

При бетонировании стен в щитовой переставной или стационар­ной опалубке (рис.2,а) их сначала делят на ярусы бетонирования высотой 1-1,2м и устанавливают опалубку с внутренней или наруж­ной стороны и арматуру - на всю высоту сооружения. Далее, уста­новив на высоту одного яруса опалубку с другой стороны стены, укладывают бетонную смесь, а затем, наращивая опалубку, уклады­вают ее во все остальные ярусы. Смесь укладывают слоями 20-25 см с интервалом, не превышающим 1,5-2 ч (в соответствии с периодом ее схватывания). Процесс укладки смеси при этом чередуется с процессом наращивания опалубки. В последние годы для подачи и укладки бетонной смеси в опалубку стен часто используют авто­бетононасосы (АБН) с шарнирно-сочлененной стрелой, что облегчает и ускоряет бетонирование стен в стационарной щитовой опалубке.

4.

Бетонирование стен в катучей и горизонтально-скользящей опалубке. Основным недостатком применения катучей опалубки для бетонирования стен сооружений является необходимость перерывов (для набора смесью распалубочной прочности), что сдерживает темпы бетонных работ и повышает их трудоемкость. В этом отношении более эффективной представляется горизонтально-скользящая опа­лубка Донецкого ПромстройНИИпроекта, сконструированная в виде инвентарного передвигающегося по рельсам агрегата (рис.3)^поз­воляющего непрерывно бетонировать стены сооружений в процессе поступательного движения опалубки с нужной скоростью. Такая опалубка представляет собой агрегат непрерывного действия, который формирует стену, заменяет леса и подмости и одновременно служит постоянным рабочим местом для бетонщиков. Конструкция его позволяет производить перемещение опалубочных щитов вдоль оси стены, поднимать щиты для поярусного ее бетонирования, регулировать уклон ее поверхности и отделять щиты от бетона с последующей установкой их в новое проектное положение. В основу технологии и конструкции горизонтально-скользящей опа­лубки положены принципы непрерывности и поточности процесса бетонирования стены горизонтальными ярусами в непрерывно сколь­зящих щитах.

С помощью агрегата опалубки можно бетонировать стены прак­тически любой длины прямоугольных сооружений. В последние годы разработана и внедрена новая конструкция самоходной универсаль­ной горизонтально-скользящей опалубки, пригодной для возведения стен как прямоугольных, так и цилиндрических сооружений (при радиусах кривизны от 9 до 48м и высоте стен до 8 м). Специфи­ческой особенностью этой опалубки является применение щитов криволинейной формы, а также криволинейных рельсовых путей.

Бетонирование стен прямоугольных сооружений. Перед бетони­рованием горизонтально-скользящую опалубку приводят в рабочее состояние, щиты опалубки устанавливают в проектное положение. Для бетонирования применяют малоподвижные смеси с осадкой конуса 0-2см при (В/Ц) 0,45-0,55. Бетонирование стен ведут поярусно в непрерывно-скользящих щитах. При этом высота первого яруса равна высоте опалубочных щитов (1,2-1,5м), а высота последующих -на 10 см меньше. Смесь в опалубке уплотняют вибраторами, установ­ленными на щитах. Необходимое качество монолитных стен при этом обеспечивается правильным выбором скорости движения агрегата опалубки, которая обусловливается сроком достижения минимальной прочности бетона, достаточной для освобождения его из опалубки. Обычно она принимается от 4 до 8 м/ч, а при использовании уско­рителей твердения бетона до 10-12 м/ч.

Бетонирование стен цилиндрических сооружений осуществляется в универсальной горизонтально-скользящей опалубке. Рельсовый путь для передвижения опалубки устраивают из рельс железнодорож­ного типа предварительно выгнутых по нужному радиусу. При этом внутренний рельс укладывают и крепят к закладным деталям и штырям непосредственно на бетонном днище, а наружный - к деревянным шпа­лам.

После монтажа арматурных каркасов стены и подготовки рабо­чего шва у днища начинают поярусное бетонирование стены.

Смесь укладывают непрерывно на всю высоту яруса, причем верхний уровень укладываемой смеси должен быть ниже верха щитов на 5-7 см. Смесь уплотняют наружными или внутренними вибраторами. Скорость передвижения агрегата опалубки в процессе бетонирования (время выдерживания бетона в опалубочных щитах) принимают такой, чтобы прочность бетона, выходящего из опалубки, составляла не менее 0,1 МПа. При температуре бетона выше + 15 С и продолжительности выдерживания 45-60 мин. рекомендуемая скорость передвижения агрегата 6-8 м/ч. При более низкой температуре бетона скорость передвижения агрегата определяют опытным путем.

5.

При замерзании бетона содержащаяся в нем свободная вода превращается в лед и твердение бетона прекращается. Наиболее опасно замерзание его а период схватывания цемента. Замерзшая вода увеличивается в объеме и возникающее внутреннее давление льда рвет слабые связи в незатвердевшем или недостаточно проч­ном бетоне. Поэтому главной особенностью и требованием при зим­нем бетонировании является обеспечение такого режима укладки и твердения бетона, при котором он к моменту замерзания приоб­ретет необходимую прочность, называемую критической. Пределы такой прочности указаны в СНиП Ш-15-76 и в частности для бетона марки М 150 она должна составлять не менее 50$ проектной, для марок М 200-М 300 - 4056 и для марок М 400 - М 500 - 3($.

Способы укладки бетона зимой в значительной мере определяют­ся применяемыми способами его выдерживания. На практике применяют как безобогревные способы выдерживания (способ термоса и термоса с добавками - ускорителями твердения, противоморозными добавками), так и способы искусственного подогрева или прогрева конструкций (электротермообработка бетона, применение греющей опалубки и покрытий, обогрев паром, горячим воздухом или в тепляках).

Выдерживание бетона способом термоса применяется для мас­сивных конструкций. Массивность конструкций характеризуется отно­шением суммы охлаждаемых наружных поверхностей к ее объему, назы­ваемым модулем поверхности (Мп). Способом термоса выдерживают конструкции с модулем поверхности до б. Способ основан на исполь­зовании утепленной опалубки, тепла подогретых составляющих смеси, а также тепла, выделяемого в процессе схватывания и твердения цемента вследствие его экзотермии.

При этом хорошо укрытый бетон остывает настолько медленно, что успевает набрать критическую прочность до замерзания.

Применение противоморозных добавок (хлорида натрия в сочетании с хлоридом кальция (ХН+ХК); нитрита натрия (НН); поташа (П) и др.) в количестве 3-16$ от массы цемента, обес­печивающих твердение бетона при отрицательных температурах, позволяет транспортировать бетонную смесь в неутепленной таре и укладывать ее на морозе. При выборе вида добавки учитывают область применения бетонов с химическими добавками и имеющиеся ограничения. Оптимальное количество добавок обычно не превышает 16% от массы цемента. Смесь с противоморозными добавками укладывают в конструкции и уплотняют с соблюдением общих правил укладки бетона. Электротермообработка бетона основана на использовании тепла, получаемого от превращения электрической энергии в теп­ловую. Электротермообработка осуществляют методами электродного прогрева (электропрогрева), а также путем электрообогрева раз­личными электронагревательными устройствами, индукционного наг­рева (в электромагнитном поле). Электродный прогрев бетона обес­печивается через электроды, располагаемые внутри или на поверх­ности бетона. Соседние или противоположные электроды подсоеди­няют к проводам разных фаз, в результате чего между электродами в бетоне возникает электрическое поле, прогревая его. Ток в армированных конструкциях пропускают напряжением 50-I20B, а в неармированных I27-380B. При прохождении тока бетон нагревается и в течение 1,5-2 суток приобретает распалубочную прочность. Электрообогрев бетона осуществляют инфракрасными лучами, передаю­щими тепло в виде лучистой энергии, используя в качестве источ­ников таких лучей трубчатые электронагреватели (ТЭНы) и стержне­вые карборундовые излучатели. Используют также контактный электро­обогрев путем непосредственной передачи тепла от нагревающих поверхностей к прогреваемому бетону. Его используют в греющих подъемно-переставной и разборно-щитовой инвентарной опалубке. Бетонные подготовки и днища, например, емкостных сооружений (резервуаров и др.) толщиной до 20см бетонируют с прогревом полосовыми электродами, закрепленными на накладных деревянных щитах, с подключением их к трем фазам электросети. Электрообогрев можно выполнять с помощью различных нагревателей - проволочных, греющих кабелей и проводов, стержневых, трубчатых, сетчатых, пластинчатых и др. Индукционный прогрев осуществляют за счет преобразования энергии переменного магнитного поля в арматуре или стальной опалубке в тепловую с передачей ее бетону.

Обогрев бетона в греющей опалубке и покрытиях. Греющую опалубку применяют для обогрева тонкостенных и среднемассивных конструкций («любой степенью армирования) при температурах наружного воздуха до -40°С. Для обогрева конструкций типа днищ емкостных сооружений применяют инвентарные термоактивные гибкие покрытия (ТАГИ). При скоростном возведении вертикальных стен, например, водонапорных башен, градирен, в скользящей опалубке применяют двухсторонний их обогрев с установкой термоактивного подвесного покрытия (ТАПП).

Обогрев бетона паром или горячим воздухом. Обогрев паром применяют для конструкций с модулем поверхности больше 8-Ю. Этот способ прогрева обеспечивает благоприятные тепловлажностные условия для твердения бетона, однако при нем требуется большой расход пара (до 2 т на 1 м³ бетона), а также устройство паровых рубашек, трубопроводов и т.д. Применяют следующие разновидности паропрогрева: прогрев в паровой бане, при которой открытый пар подают в огражденное пространство, где находится прогреваемое сооружение. Так как при этом требуются повышенные расходы пара, применение метода ограничено; прогрев в паровой рубашке, при котором пар подается в замкнутое пространство, образованное вокруг прогреваемой конструкции паронепроницаемым ограждением, отстоящим от опалубки на 10-15см. Этот метод эффективен для конструкций с большими поверхностями.

6.

Особенности производства бетонных работ в условиях жаркого климата. Минимум <30°С и средняя температура в 13 час.:>25°С при относительной влажности <50%. В этих условиях при твердении бетона ускоряется реакция гидратации, развиваются деструктивные явления, снижается его прочность на 50$ по сравнению с бетоном, выдержанным в нормальных тепловлажностных условиях. Снижается также водонепроницаемость бетона, шелушение. Поэтому надо принимать особые меры при изготовлении бетонной смеси, транспортированию и выдержки бетона, которые бы приводили к возможному минимуму его обезвоживания.

При изготовлении необходимо принимать меры по сохранению требуемой консистенции к моменту ее укладки в опалубку. Этого можно добиться если увеличить количество воды, но это приведет к перерасходу цемента. Излишняя свободная вода способствует образованию пор в бетоне. Поэтому более рациональным является снижение t°С смеси при приготовлении я принятие мер, исклю­чающих обезвоживание при транспортировке, укладке и выдержке. Для охлаждения смеси смачивают охлажденной водой заполнители, обдувают холодным воздухом при подаче в смесители и добавляют в воду до 50% льда. Для сохранения консистенции бетонной смеси вводят поверхностно-активные добавки (0,4-0,5% массы цемента). Они уменьшают обезвоживание смеси, пластифицируют и снижают водопотребность.

При транспортировке кузова бетоновозов и автобетоносмеси­телей должны иметь термоизоляцию. Дальность перевозок, во избе­жании интенсивного обезвоживания, не должна превышать 10-15км. Время перемещения увеличивается в 1,5 раза при перевозке в зак­рытой таре, время перевозки должно быть ограничено, сведено к минимуму перегрузки. Необходимо учитывать, что даже при t=30-35°С В/Ц=0,83 смесь полностью теряет подвижность через 40 минут.

Поэтому лучше всего приготовить смесь у места укладки, дос­тавляя туда отдозированные сухие компоненты.

Выдерживание. Происходит обезвоживание. При высокой темпе­ратуре воздуха и низкой относительной влажности поливка бетона не только не предохраняет его от обезвоживания, но приводит после каждой поливки к возникновению термичного удара, вызываю­щему через 10-15 мин. после нее интенсивную потерю влажности, ухудшение поровой структуры и возникновение растягивающих напря­жения и трещин. Поэтому свежеуложенный бетон рекомендуется за­щищать пленочным покрытием, битумом, лаками или другими полимеризующими материалами. Это уменьшит потерю воды в бетоне на 80-90$. При устройстве сооружений со значительной площадью (например, днища емкостных сооружений) рекомендуется устраивать покрытия слоем 3-5см воды (метод "водяного бассейна"). Покрытия свето-прозрачными пленками пропускают лучистую энергию и предотвращают потери влаги. Сокращается время твердения за счет ускорителей.

7.

Контроль качества уложенного бетона осуществляют системати­чески в процессе бетонирования конструкций. Он заключается в проверке соответствия физико-механических характеристик бетона требованиям проекта. Прочность бетона на сжатие проверяют на контрольных образцах, изготовленных из бетонной смеси, взятой после ее приготовления и непосредственно на месте укладки.

Приемку выполненных конструкций производят лишь после дости­жения бетоном проектной прочности. Железобетонные резервуары и другие емкостные сооружения испытывают кроме того на утечку воды из них, а метантенк- на утечку воздуха.

8.

При производстве этих работ необходимо соблюдать правила техники безопасности и охраны труда, предусмотренные СНиП III-4-80. При установке опалубки в несколько ярусов, каждый после­дующий ярус устанавливают только после закрепления нижнего. Разбирать опалубку после достижения бетоном заданной прочности можно производить с разрешения производителя работ. Заготавли­вать и обрабатывать арматуру в целях охраны труда необходимо в специально предназначенных для этого мастерских или цехах. При натяжении арматуры в местах прохода работающих необходимо устанавливать защитные ограждения высотой не менее 1,8м. Монтаж, демонтаж и ремонт бетоноводов, а также удаление из них пробок бетона допускается только после снижения давления до ат­мосферного.

Ежедневно перед началом укладки бетона необходимо проверять состояние опалубки и подмостей и в случае обнаружения неисправ­ностей их следует незамедлительно устранить. Рабочие, уклады­вающие бетонную смесь на поверхности, имеющей уклон более 20° (конусные днища отстойников), должны пользоваться предохрани­тельными поясами. При уплотнении смеси электровибраторами, пере­мещать из за токоподводящие шланги не допускается, а при пере­рывах в работе и переходах с одного места на другое вибраторы следует выключать. Зону электропрогрева бетона следует ограждать, а также иметь световую сигнализацию и знаки безопасности. Пре­бывание людей и выполнение ими каких-либо работ в этой зоне без соответствующих средств защиты не допускается.

Схемы бетонирования стен сооружений

Рис.1

Поиск по сайту: