Укладка и уплотнение бетонной смеси

Перед началом бетонирования проверяют (и оформляют актом) соответствие проекту опалубки, арматуры, расположения анкерных болтов и закладных частей, а также правильность устройства основания.

Перед бетонированием опалубку очищают от грязи и строительного мусора. Если бетонную смесь укладывают на ранее уложенный бетон основания, то во избежание обезвоживания укладываемой бетонной смеси обильно увлажняют бетон основания, причем перед бетонированием с поверхности основания удаляют остатки воды.

Если арматура установлена на всю высоту конструкции, при подаче бетонной смеси сверху может быть забрызгана выше расположенная арматура, что в последствии уменьшит сцепление бетона с арматурой. Этого следует избегать.

Бетонную смесь следует разгружать в опалубку как можно ближе к месту ее укладки. Попытки горизонтального перемещения вибратором порций бетонной смеси приводят к ее расслаиванию. Во избежание расслаивания бетонной смеси при ее подачи с высоты более 3 метров применяют инвентарный виброхобот. Он состоит из приемного бункера и шарнирно сочлененных между собой трубчатых звеньев длиной 100…150 см. Хоботы оснащают вибраторами, устанавливаемыми на звеньях, и секторным затвором на последнем звене.

При возведении железобетонных конструкций рекомендуется там, где это возможно, непрерывно укладывать бетонную смесь. Однако, в большинстве случаев при сооружении обычных железобетонных конструкций по организационным и технологическим причинам перерывы в бетонировании неизбежны и, следовательно, неизбежно устройство рабочих швов.

Бетонирование может быть возобновлено после незначительного перерыва в работе, когда уложенный бетон еще находится в ранней стадии твердения и сохраняет некоторую подвижность или когда он уже приобрел начальную прочность.

В первом случае, чтобы не повредить нарождающуюся кристаллизационную структуру ранее уложенного бетона и не нарушить его сцепление с арматурой при кладке свежего бетона, необходимо избегать сотрясений опалубки и расстоянии до 1 м от стыка не применять вибраторов.

Во втором случае, если бетон уже достиг некоторой прочности поверхность, непосредственно примыкающую к стыку, бетонируют обычным способом. Для лучшего сцепления ранее уложенного бетона со свежим, с плоскости стыка удаляют карбонатную пленку толщиной до 3 мк, которая образуется в результате взаимодействия минералов цемента с углекислотой. Затем бетон насекают, тщательно промывают или продувают сжатым воздухом и покрывают слоем цементного раствора толщиной 1,5…2,0 мм.

При бетонировании колонн нижнее отверстие в коробе опалубки, место примыкания колонны к фундаменту перед укладкой бетонной смеси очищают от строительного мусора, после чего в опалубку укладывают слой цементного раствора состава 1/2…1/3 или мелкозернистого бетона толщиной 5…20 см. Этот буферный слой исключает образование раковин и неплотностей у основания колонны.

Колонны высотой более 5 м бетонируют ярусами высотой до 2 м с загружением бетонной смеси, ее вибрированием через боковые окна в стенках короба, если колонна менее 5 метров, тогда её бетонирование производят целиком за 1 раз.

Одним из условий получения высококачественного бетона с заданными физико-механическими свойствами и высокой степенью удобоукладываемости является его уплотнение в процессе укладки.

В неуплотненной бетонной смеси содержится значительное количество воздуха: смеси жесткой консистенции объем воздуха достигает 40 - 45 %, в пластичной - 10 - 15%, причем ориентировочно считают, что каждый процент воздуха в смеси уменьшает прочность бетона на 3 - 5 %.

При вибрировании бетонной смеси ей сообщают частые вынужденные колебания (импульсы), под действием которых удаляется находящийся в смеси воздух, нарушается связь между частицами и происходит более компактная их упаковка. Это обеспечивает получение более плотного бетона с морозостойкой, водонепроницаемой и прочной структурой. При этом уменьшается внутреннее трение, защемленные пузырьки воздуха всплывают на поверхность. В результате резко снижается вязкость смеси, и она приобретает свойства тяжелой структурной жидкости. Временно перейдя в текучее состояние, бетонная смесь приобретает повышенную подвижность, растекается по форме и уплотняется под действием собственной массы.

В данном случае используются наружные вибраторы. Наружные вибраторы крепят к опалубке. Их используют при бетонировании густоармированных колонн.

Уплотнение бетонной смеси будет эффективным лишь при креплении вибраторов к элементам жесткости опалубки. Такие вибраторы не следует устанавливать не ближе чем на 0,8 м от жесткой заделки опалубки.

Наружные вибраторы могут играть роль побудительных устройств, устанавливаемых на бункерах, бадьях, желобах для перемешивания бетонной смеси.

2.4 Уход за бетоном, распалубка и контроль качества

Уход за бетоном должен обеспечить:

температурно-влажностный режим, исключающий интенсивное высыхание бетона и связанные с этим температурно-усадочные деформации;

условия, исключающие механические повреждения свежеуложенного бетона, нарушение прочности и устойчивости забетонированной конструкции.

Условия выдерживания бетона и сроки распалубки определяют на основании требований, установленных действующими строительными нормами и правилами.

При летней температуре наружного воздуха, характерной для большинства западных, центральных и восточных регионов страны, более открытые поверхности бетона защищают от прямого воздействия солнечных лучей и ветра рогожей, мокрыми опилками, полимерными пленками.

Чтобы исключить механические повреждения свежеуложенного бетона, запрещают движение людей, установка лесов и опалубки до достижения бетоном прочности не менее 1,5 МПа. Движение по забетонированным перекрытиям автотранспорта, бетоноукладчиков и др. машин запрещается до достижения бетоном проектной прочности.

Как только бетон достигнет прочности, при которой может быть обеспечена при распалубке сохранность поверхностей и граней конструкции, распалубливают боковые элементы опалубки.

Загружение всех конструкций полной расчетной нагрузкой допускается лишь после достижения бетоном проектной прочности.

При распалубках железобетонных конструкций, необходимо плавно демонтировать опалубку, предварительно ослабляя клинья или винты под стойками и сохраняя для дальнейшего использования элементы инвентарной опалубки.

При производстве бетонных и железобетонных работ проверяют качество опалубки, геодезического обеспечения монтажа и эксплуатации ее, соответствие проекту устанавливаемой арматуры, закладных частей и их расположения в конструкции, качество бетонной смеси у места укладки в конструкцию, процесс выдерживания и т. д.

Качество бетонной смеси определяется ее подвижностью, поэтому данный показатель проверяют не реже 2-х раз в смену у места приготовления и укладки ее.

Прочность уложенного бетона оценивают по результатам испытаний контрольных образцов на сжатие.

Контрольные образцы в виде кубов размером 20x20x20 см изготовляют у мест бетонирования конструкции и хранят в условиях близких к условиям выдерживания конструкции.

Для каждой марки бетона изготовляют серию из трех образцов близнецов на следующее количество бетона: для каркасных и тонкостенных конструкций - на каждые 20 см³.

Бетон считается выдержавшим испытания, если средняя прочность контрольных образцов будет не ниже 85 % проектной.

При необходимости марка бетона может быть установлена и в уже готовой конструкции с использованием неразрушающих механических или физических методов испытаний.

Механические методы заключаются в воздействии на бетон испытательных приборов с последующим определением прочности бетона с помощью тарировочных кривых, учитывающих функциональные зависимости между прочностью бетона на сжатие и поверхностной твердостью.

Наиболее простым физическим методом определения прочности бетона в готовой конструкции является импульсный ультразвуковой метод, основанный на известном принципе: скорость распространения ультразвука и степень ее затухания функционально связаны с динамическим модулем упругости бетона. Поэтому прочность бетона может быть получена и по прямой функциональной зависимости:

R_сж = f(v)

где V - скорость прохождения ультразвука в микроструктурах, м/с.

В первом приближении скорость распространения ультразвука зависит от упругих свойств среды и ее плотности.

Таким методом можно определить прочность бетона с погрешностью не более ± 8..10 %.

Радиометрическими методами устанавливают степень уплотнения бетонной смеси в процессе ее формования. Он основан на том, что гамма-лучи, проходя через вещество, теряют интенсивность излучения вследствие поглощения и рассеивания, с увеличением степени уплотнения смеси поглощение гамма-лучей.

Качество бетона может быть проверено методом СВЧ поглощения, в котором использован принцип ослабления энергии сверхвысокой частоты при прохождении через контролируемый материал.