Технология возведения зданий из монолитного железобетона

Лекция № 8

ТЕМА: технология возведения зданий из монолитного железобетона

1. Темпы возведения зданий и интенсивность бетонирования

Производство  монолитных бетонных и ж/б работ осуществляется поточно-скоростным методом с комплексной механизацией составляющих процессов. При этом ведущим процессом, определяющим темп бетонирования и организацию работ, определяющим темп бетонирования, является подача и распределение бетонной смеси.

Ведущая бетоноукладочная машина должна быть увязана по производительности с интенсивностью бетонирования конструкций, причем параметры, производительность и количество других комплектующих средств механизации выбираются в соответствии с параметрами и производительностью ведущей машины.

Для производства работ по возведению бетонных и ж/б сооружений комплексный технологический процесс делят на простые потоки, которые выполняют специализированные звенья рабочих. Основными технологическими параметрами потока являются:

объем работ V, м³, м², т;

Рекомендуемые материалы

интенсивность J, м³, м² т  в  смену;

продолжительность Т  в  сменах;

трудоемкость Q  в  чел.-днях.

Каждому простому (частному) потоку для механизированного выполнения процесса передается комплект машин, технологическими параметрами которого являются: производительность в м³, м², т  в смену; количество основных машин и их параметры выбора и расстановки.

Выбор комплекта машин производится, исходя из заданной интенсивности (темпа) бетонирования конструкций с учетом объемно-планировочных и конструктивных особенностей возводимого здания или сооружения.

Интенсивность укладки бетонной смеси определяется:

                                                                                            (1)

где V – потребный объем бетонной смеси для объекта в м³; Т_Д − директивный срок возведения монолитных конструкций в сменах; К – коэффициент неравномерности укладки бетонной смеси, принимаемый 1,3 – 1,5.

2. Методы ускорения темпов возведения зданий

Методы ухода за бетоном в зимних условиях должны обеспечивать температуру его твердения, достаточную для набора им необходимой прочности, не ниже 50 %.

Метод «термоса» применяют при бетонировании массивов, ленточных фундаментов и фундаментов под колонны при температуре окружающего воздуха не ниже   –20° С.  При бетонировании конструкций с применением термосного выдерживания легкого бетона могут дополнительно использоваться приготовление и укладка горячей легкобетонной смеси, обогрев свежеуложенного бетона с помощью воздушных калориферов, добавки-ускорители твердения.

Приготовление горячей легкобетонной смеси обычно осуществляется при температуре окружающего воздуха ниже   –15° С.  При этом с целью сохранения подвижности смеси в процессе транспортировки и подачи температура ее не должна превышать 40° С.  Для этого  применяют подогретые заполнители и горячую воду затворения. При использовании обогрева легкобетонных конструкций  температура  воздуха под защитным кожухом должна быть не ниже  10° С и поддерживаться в течение периода, необходимого для набора легким бетоном 40-50 % марочной прочности для несущих конструкций (в скользящей опалубке) и   70 %  – в переставной.

Бетоны с противоморозными добавками позволяют получить температуру замерзания воды и обеспечивают его твердение при отрицательных температурах. В качестве противоморозных добавок для легкого бетона в монолитном строительстве используют нитрит натрия.

Бетоны с противоморозными добавками, как и бетоны без добавок, интенсивнее твердеют при повышении температуры. Поэтому выбор типа противоморозной добавки и ее конструкция определяются расчетными температурами воздуха, типом и условиями эксплуатации бетонируемых конструкций.

Продолжительность транспортирования и укладки готовых легкобетонных смесей не должна превышать 40 минут. При большей продолжительности транспортирования происходит резкая потеря подвижности смеси, что затрудняет ее укладку и ухудшает качество бетона. В этом случае целесообразно транспортировать сухие смеси, которые приготавливают на объекте путем введения воды и противоморозной добавки, перемешивая все компоненты в барабане автобетоносмесителя.

Бетоны с противоморозными добавками следует предохранять от обезвоживания, для чего поверхность забетонированных конструкций защищают от ветра. Особое внимание  следует уделять уходу за бетонами с добавкой аммиачной воды. Для предотвращения испарения аммиака из поверхностных слоев бетона их плотно изолируют битумизированной  бумагой или полимерной пленкой с пригрузом грунтом.

Методы тепловой обработки бетона

● конвективный прогрев забетонированных конструкций предусматривает устройство вокруг них ограждения с обогревом образованного пространства. Такие сооружения называют тепляками. Устройство  и размеры тепляков не должны препятствовать циркуляции внутри них теплоносителя.

Повышение температуры в тепляке вызывает интенсивное испарение воды из бетона. Для предотвращения этого поверхность бетона необходимо закрывать пароизоляционным материалом.

● контактный прогрев  уложенного бетона осуществляют с помощью опалубок, оборудованных нагревателями различного конструктивного исполнения. Применяют термоактивные опалубки и термоактивные гибкие покрытия.

● электродный прогрев – самый распространенный метод обогрева зимнего бетонирования. Он основан на включении  забетонированной конструкции в качестве сопротивления в электрическую сеть переменного тока. Электродный прогрев экономичен по расходу энергии, в связи  с высоким КПД. Однако он требует затрат металла на электроды, провода, а также трудозатрат на монтаж системы.

Электротермообработка легкого бетона дает возможность вести бетонирование при температуре   – 40° С. 

Технология бетонных работ при возведении монолитных конструкций из легкого бетона в период отрицательных температур требует осуществления специальных мероприятий, обеспечивающих приготовление легкобетонной смеси при положительной температуре и минимальные потери тепла в процессе ее транспортировки и укладки.

Приготовление готовой легкобетонной смеси осуществляется на заводах ив бетоносмесительных установках, приспособленных к работе в зимних условиях и оснащенных устройствами для прогрева заполнителей, приготовления и дозирования противоморозных добавок.

Для транспортировки легкобетонной смеси при t = – 15° С   необходимо использовать специализированное оборудование – автобетоносмесители и автобетоновозы в зимнем исполнении. Применение современных бетононасосных установок позволяет изолировать  бетонную смесь при ее укладке в конструкции от отрицательного воздействия ветра и атмосферных осадков, а также улучшить температурный режим приемки, подачи и распределения смеси.

Электропрогрев применяют не только для ускорения твердения бетона, но и для предотвращения его от замораживания и создания благоприятных условий твердения в зимнее время года.

При электродном прогреве бетон должен быть пароизолирован для сохранения в нем воды. Регулирование  температурного режима прогрева может производиться изменением напряжения (при применении специальных многоступенчатых трансформаторов), отключением электродов от сети после достижения необходимой температуры бетона, изменением продолжительности пауз при импульсном  режиме прогрева.

Максимально допустимые температуры прогрева зависят от вида применяемого цемента. Для портландцемента температура 75°−85 С , цементы с повышенным содержанием трехкальциевого алюмината С₃А  не следует прогревать выше, чем до 60-70° С. Превышение указанных температур влечет за собой недобор конечной прочности.

3. Выбор оптимальной технологической схемы приготовления,

доставки, подачи, приемки и укладки бетонных смесей

Одним из важнейших свойств бетонной смеси является ее удобоукладываемость – способность заполнять форму с наименьшими затратами труда и энергии, обеспечивая при этом максимальную плотность, прочность и долговечность бетона.

Выбор способа приготовления (цемент и заполнители) бетонной смеси во многом зависит от расположения строящихся объектов и объемов бетонных работ, наличия дорожной сети и ее качества, расположения карьеров, центральных складов цемента.

Процесс приготовления бетонной смеси состоит из следующих технологических операций: транспортирования составляющих материалов (заполнителей и цемента) со складов к смесительным установкам; дозирование; механическое перемешивание и выдача готовой бетонной смеси на транспортные средства для подачи к месту укладки.

Для транспортирования бетонной смеси на строящиеся объекты применяются автосамосвалы, автобетоносмесители и автобетоновозы.

Продолжительность транспортирования бетонной смеси оказывает влияние на ее подвижность, поэтому время транспортирования смеси должно быть строго ограниченным и зависеть от ее температуры и вида цемента. Оптимальное время транспортирования: при  20-30° − 45 мин;  10-20° − 90 мин;   5-10° − 120 мин.

Укладка бетонной смеси является ведущим технологическим процессом, включающим подачу бетонной смеси в бетонируемую конструкцию, ее распределение и уплотнение.

Подача бетонной смеси может производиться с помощью бадьи или ковша в сочетании с различными кранами, ленточными транспортерами и бетоноукладчиками, бетононасосами и пневмонагнетателями, автотранспортом, виброхоботами и виброжелобами.

Выбор способа укладки бетона зависит от темпа бетонирования, типа бетонируемых конструкций и их взаимного расположения, геометрических размеров и густоты (частоты) армирования, высоты и т.д. При этом подача бетонной смеси должна обеспечиваться на любой участок бетонируемой конструкции и высота свободного сбрасывания смеси не должна превышать 2 м, а при выдаче на перекрытие − 1 м.

Подачу бетонной смеси кранами в бадьях целесообразно применять при средней интенсивности бетонных работ: 30-35 м³ в смену.

Подача бетонной смеси по схеме кран-бадья практически может производиться всеми видами кранов. При выборе кранового оборудования необходимо учитывать объемно-планировочные решения возводимого здания или сооружения, рациональные способы установки кранов и их размещение относительно бетонируемых конструкций, площадь охвата.

Подача бетонной смеси автотранспортными средствами является наиболее доступной и эффективной. Разгрузка бетонной смеси может производиться непосредственно в опалубку конструкций, а также с бровки котлована, со специальных эстакад и передвижных матов. Этот способ широко применяется при возведении монолитных конструкций, представляющих собой сплошные бетонные поля, а также фундаменты под тяжелое оборудование в металлургической промышленности и тяжелом машиностроении.

При интенсивности бетонирования не более 20 м³/ч подачу бетонной смеси в бетонируемые конструкции от автотранспортных средств осуществляют с помощью вибропитателей, виброжелобов, транспортеров.

Уплотнение бетонной смеси является одной из основных операций при бетонировании бетонных и ж/б конструкций, от его качества зависит плотность и однородность бетона, а следовательно, его прочность и долговечность.

Лекция "Пластинчатоусые" также может быть Вам полезна.

Основным способом уплотнения бетонных смесей является вибрирование (виброуплотнение), которое характеризуется двумя параметрами: частотой и амплитудой колебаний.

Глубинные вибраторы предназначаются для уплотнения  малоподвижных и жестких бетонных смесей с осадкой конуса не менее 0,5 – 1 см. При вибрировании  необходимо вибронаконечник  вводить в нижележащий слой  бетона на 5 – 15 см, чтобы обеспечить лучшее сцепление между отдельными слоями.

Расстояние между местами погружения вибронаконечника не должно превышать 1,5 радиуса его действия. Время вибрирования в одной точке в зависимости от параметров вибратора, подвижности бетонной смеси, степени армирования должно быть в пределах 15-30 сек. Производительность 1 вибратора обычно составляет 6-8 м³/ч.

Поверхностное вибрирование рекомендуется применять при уплотнении бетонной смеси, укладываемой в подготовку под полы, плиты перекрытий и покрытий, толщина которых не превышает 25 см для неармированных или армированных легкой сеткой конструкций. При толщине более 25 см и при наличии арматуры уплотнение смеси производится с применением глубинных и поверхностных вибраторов. Поверхностное вибрирование осуществляется виброрейками, вибробрусьями и поверхностными площадочными вибраторами.

Скорость перемещения площадочного вибратора по уплотняемой поверхности смеси составляет 0,5 – 1 м/мин. При толщине бетонируемого слоя более 5 см виброуплотнение производится в 3 – 2 прохода.

Наружное вибрирование опалубки применяется при бетонировании вертикальных тонкостенных монолитных балок, ригелей, стен, резервуаров, а также в дополнение к глубинному вибрированию в местах, насыщенных арматурой, в угловых элементах опалубки и в случаях, когда исключается применение глубинного вибратора.