Основные сведения о технологии строительных процессов

министерство образованию и науки Фгбоу впо «Ухтинский государственный технический университет» ВОРКУТИНСКИЙ ФИЛИАЛ УГТУ кАФЕДРА СТРОИТЕЛьсва и эКономики КУРС ЛЕКЦИЙ по дисциплине «ТЕХНОЛОИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ» для специальносТи «строительство» ВОРКУТА 2015 Курс лекций разработал: Составили: Преподаватель кафедры «С и Э» В. А. Кириленко Рецензент: к.т.н., зав. кафедры «С и Э» А. В. Пасынков Лекция 1. Основные сведения о технологии строительных процессов 1. Основные понятия и положения 2. Участники строительства 3. Строительные процессы и работы 4. Трудовые ресурсы строительных технологий 5. Материальные элементы строительных технологий 6. Методы производства строительно-монтажных работ 7. Нормативная и проектная документация строительного производства 8. Качество строительной продукции 9. Инженерная подготовка площадки 1.Основные понятия и положения Современный научно-технологический уровень развития общества с одной стороны диктует новые, как правило, повышенные требования к строительному производству, с другой стороны, раскрывает новые возможности в его совершенствовании и обновлении. Принципами, которые в настоящее время закладываются в основу строительного производства, являются: системность; безопасность; гибкость; ресурсосбережение; качество; эффективность. Системность означает рассмотрение производственного процесса строительства объекта как единой строительной системы, имеющей сложную иерархическую структуру, состоящую из большого количества элементов, связанных друг с другом и внешней средой конструктивны­ми, технологическими, организационными и экономическими связями. Безопасность представляет собой принцип, обеспечивающий соот­ветствие объемно-планировочных, конструктивных, организацион­но-технологических решений, принимаемых при строительстве и экс­плуатации объекта, условиям окружающей природной и социальной среды и гарантирующее устойчивость объекта, в том числе в случае возникновения чрезвычайных и экстремальных ситуаций. Гибкость означает способность производственного процесса воз­ведения объекта адаптироваться к часто меняющимся условиям производства работ на площадке, реагировать на изменение организационных, технологических и ресурсных параметров в широком диапазоне и при этом достигать конечного результата с сохранением проектных показателей. . Ресурсосбережение представляет собой принцип, направленный на оптимизацию и экономию расходования материальных, энергетиче­ских, трудовых, финансовых ресурсов на всех этапах создания строи­тельного объекта. Качество означает соответствие всех параметров строительных процессов проектным значениям, а также действующим нормам, стан­дартам, регламентам, на основе системы непрерывного контроля на всех этапах строительства и эксплуатации объекта. Эффективность представляет собой количественную оценку вели­чины соответствия запроектированных параметров строительства объ­екта конечным или промежуточным показателям, определяющих стои­мость, сроки, качество, расход ресурсов при создании строительной продукции. Производственный процесс возведения здания или сооружения представляет собой интеграцию строительных технологий. Строитель­ные технологии составляют сущность строительного производства, их технико-экономический уровень является показателем эффективности и современности строительства. Под термином строительная технология следует понимать сово­купность действий (строительный процесс), способов и средств (тех­нические средства), направленных посредством исполнителей (трудо­вые ресурсы) на обработку исходных природных и искусственных ма­териалов (материальные элементы), изменения их характеристик, со­стояния и положения в пространстве (конструкция) с целью создания проектной строительной продукции. Строительная продукция - это: а) законченные в строительстве и введенные в эксплуатацию здания и сооружения за установленный период времени; б) отдельные части зданий и сооружений (очереди, пролеты, секции), определяемые проектными, архитектурно-планиро­вочными, конструктивными, организационно-технологическими реше­ниями; в) объемы работ (м2, м3, шт.), выполненные в определенный период времени. Согласно СНиП 10-01-94 строительная продукция - это законченные строительством здания и другие строительные сооружения, а также их комплексы. Производство строительной продукции отличается от промышлен­ного производства. В промышленном производстве составляющие его элементы связаны, как правило, жесткой технологической, например конвейерной, линией, общими производственными площадями, а так­же единой системой управления. Это является той основой, которая позволяет широко использовать манипуляторы, автоматы, роботы, гиб­кие производственные системы. В строительном производстве создаваемая строительная продукция неподвижна и стационарна (перемещаются рабочие, орудия и предме­ты труда), имеет большие размеры и массу, ее производство занимает, как правило, длительное время. При строительстве любого объекта недвижимости используют строительные материалы, изделия и конструкции. Под термином строительные материалы понимают согласно ГОСТ Р 58033-2017материал (в т.ч. штучный), предназначенный для создания строительных конструкций зданий и сооружений и изготовления строительных изделий. Вещество или смесь веществ, которые могут быть использованы для изготовления элементов или изделий, а также выполнения строительных работ. В соответствии с ГОСТ 4.200-78 «Система показателей качества продукции. Строительство. Основные положения» к строительным материалам относят нерудные строительные материалы, пористые заполнители для бетонов, вяжущие, стеновые, тепло-изоляционные, акустические, керамические, отделочные, асбестоцементные, полимерные, рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы и строительное стекло. Строительная конструкция – Часть здания или другого строительного сооружения, выполняющая определенные несущие, ограждающие и (или) эстетические) функции. К Строительным конструкциям относят каменные и армокаменные, бетонные и железобетонные, металлические, асбестоцементные и деревянные конструкции (СНиП 10-01-94) Строительное изделие- Изделие, предназначенное для применения в качестве элемента строительных конструкций зданий и сооружений (СНиП 10-01-94). В возведении здания или сооружения даже средней и малой мощ­ности участвуют несколько строительных и производственных органи­заций и предприятий, десятки бригад рабочих, используется большое количество строительных машин и транспортных средств, множество наименований конструкций, изделий, деталей, материалов, механизмов -все это имеет не одну конструктивную и технологическую характери­стику. В ходе производства строительных работ выполняются сотни технологических процессов и операций, характеризующихся разными параметрами и показателями. Производство строительно-монтажных работ на объекте подверже­но воздействию большого числа факторов. Особое значение здесь име­ют климатические, погодные и региональные условия, уровень квали­фикации рабочих и инженерно-управленческого персонала, наличие у исполнителей необходимых материально-технических ресурсов, тех­нических средств и др. Многие из этих факторов носят вероятностный характер, как пра­вило, подвержены резким и частым изменениям в короткие промежут­ки времени. Эти факторы и условия трудно прогнозируются, а устра­нение влияния большинства из них требует дополнительных затрат времени, труда и средств. Указанные особенности увеличивают свое воздействие в связи с ужесточением требований к строительству с позиций обеспечения комфортности, экологической и инженерной безопасности, энерго-и ресурсосбережения, качества, наконец, творческого содержания тру­да строителя как инженера, так и рабочего. 2. Участники строительства При создании строительной продукции большое значение имеет система взаимоотношений участников производственного процесса. Существующая в строительстве система может быть представлена в виде цепочки участников, с одной стороны которой находятся капи­тальные вложения (инвестиции), а с другой - созданная строительная продукция. По характеру инвестиций они подразделяются на государ­ственные (бюджетные) и частные. Распределение бюджетных инвести­ций осуществляется через местные уполномоченные организации или Министерства (Государственный комитет) строительства. Привлечение частных инвестиций осуществляется через заинтересованных в созда­нии конкретной строительной продукции инвесторов. Государствен­ный или частный инвестор является заказчиком, т. е. субъектом граж­данских отношений, заказывающим создание строительной продукции. Интересы заказчика при создании строительной продукции - развитие проекта от идеи до сдачи построенного объекта в эксплуатацию пред­ставляет заказчик-застройщик - специализированная организация, осуществляющая координацию работ всех участников проекта, вклю­чая получение исходно-разрешительной документации на строительст­во, согласование проектной документации с государственными органа­ми, технический надзор за строительством, сдачу построенного объек­та в эксплуатацию. Одной из основных задач, стоящих перед заказчи­ком-застройщиком, является прединвестиционная подготовка строи­тельства объекта. Под прединвестиционной подготовкой понимается комплекс меро­приятий, в результате которых формируется техническое, организаци­онное, экономическое и правовое обеспечение и обоснование проекта. Основными участниками, которых выбирает заказчик для непо­средственного процесса проектирования и создания строительной про­дукции, являются генеральный проектировщик и генеральный под­рядчик. Компетенцию этих организаций подтверждают имеющиеся государственные лицензии на выполнение определенных видов про­ектных и строительно-монтажных работ, а также имеющийся опыт строительства подобных объектов. Как правило, подрядные организации не в состоянии выполнить весь спектр строительных и специальных работ, и тогда они заключа­ют договора со специализированными организациями - субподрядчи­ками на выполнение санитарно-технических, электромонтажных и других работ. Последовательность и взаимосвязь работ прединвестиционного эта­па может быть представлена в виде замкнутого круга задач, поочередно решаемых то одним, то другим участником инвестицион­ного процесса. В число таких задач входят: • подготовка тендерной документации и объявление подрядных торгов на строительство; • подготовка и представление тендерного предложения; • оценка конкурсных предложений, выбор победителя, проведение переговоров о заключении контракта с подрядчиком; • подготовка к строительству, размещение заказов; • составление проектно-сметной документации, технологические расчеты; • проверка смет и расчетов, выдача замечаний и разногласий; • корректировка и составление калькуляций и платежных доку­ментов. Общестроительные работы обычно выполняют подрядным или хо­зяйственным способом. При подрядном способе работы выполняют по­стоянно действующие строительные и монтажные организации по до­говорам с заказчиками. Такой способ позволяет строительным и мон­тажным организациям иметь постоянные кадры рабочих, повышать их квалификацию, совершенствовать строительное производство, осна­щать его современным парком строительных машин и кранов, передо­вым механическим и электрофицированным инструментом. В ряде случаев крупная многопрофильная фирма или организация имеет в своем составе строительно-ремонтное подразделение, которо­му может быть поручено возведение нового объекта для данной фир­мы. Данное строительное подразделение, при необходимости, может для производства работ нанять дополнительно рабочих, арендовать не­обходимые строительные механизмы и инвентарь, создать или расши­рить производственную базу. Применение хозяйственного способа строительства, как правило, обусловлено небольшими объемами строительно-монтажных работ, удаленностью объектов от мест дея­тельности подрядных строительных организаций и в целом имеет ог­раниченное применение. 3.Строительные процессы и работы Строительные процессы и работы. Основу строительной технологии составляет строительный (рабо­чий) процесс. Существо процесса составляет действие. Процесс -есть совокупность действий. Действие неотделимо от движения, кото­рое, в свою очередь, неразрывно связано со временем. Каждое из действий направлено на переработку исходных предме­тов труда (материалов, полуфабрикатов, изделий и т.п.), изменение их количественных и качественных характеристик. Действие совер­шается исполнителем целенаправленно с использованием инструмен­тов, приспособлений, механизмов, машин (технических средств). Оно должно быть обеспечено соответствующими знаниями, навыками, ин­формацией. Одно или несколько последовательных действий образуют опера­цию - технологически неделимый элемент процесса. Результатом опе­рации является изменение не менее одного из свойств или характери­стик исходного предмета труда или их взаимного расположения. Несколько операций, ведущих к созданию или формированию кон­структивного элемента проектной конструкции здания, образуют про­стой процесс (например, разработка грунта при устройстве котлова­на). Простой процесс выполняется определенным составом рабочих и технических средств. Совокупность простых процессов, в результате выполнения кото­рых создается часть проектной конструкции, будет представлять ком­плексный технологический процесс (например, устройство котлова­на с выполнением всего комплекса работ, необходимых для последую­щего возведения фундаментов здания). При возведении объекта могут выполняться несколько комплекс­ных процессов, образующих в совокупности сложный процесс, ре­зультатом которого является возведение здания или сооружения. Строительство ряда объектов силами одной строительной организа­ции требует координации и взаимоувязки объектных систем. В этом случае формируется строительный поток, в основе которого лежит со­вокупность нескольких объектных потоков, образующих межобъект­ный процесс. Рассмотренное и сформулированное описание строительных про­цессов представляет собой их вертикальное строение и представлено в табл. 1.1. Вертикальное расчленение строительного технологического процесса Таблица 1.1 Ступень строи-тельного процесса Содержание процесса Пример Рабочее действие Элементарный рабочий прием; подготовка предметов и орудий труда Подача крюка крана к сбор­ному элементу Операция Технологически неделимый эле­мент; изменение одной или не­скольких количественных и качественных характеристик предметов труда Подъем сборного элемента Простой процесс Организационный и технологи­чески неделимый элемент; созда­ние части «конструкции» Установка сборного элемен­та в проектное положение Комплексный тех­нологический процесс Создание «конструкции» Устройство подземной части здания из сборных элементов Сложный строитель­ный процесс Создание объекта Возведение одноэтажного про­мышленного здания Межобъектный строительный процесс Создание комплекса объектов Одновременное строительст­во нескольких объектов Кроме разделения строительных процессов по степени сложности их также можно сгруппировать по следующим признакам; по степени механизации: • механизированный процесс выполняется при помощи механизмов (отрывка котлована экскаватором, монтаж сборных конструкций кра­ном); • ручной процесс осуществляется при помощи механизированного инструмента (вибратор, краскопульт) или немеханизированного (лопа­та, топор, пила); • полумеханизированный процесс характеризуется тем, что при его выполнении наряду с машинами используется ручной труд; по назначению: • основные процессы, при выполнении которых создаются элементы и части зданий и сооружений. Эти процессы обеспечивают получение продукции строительного производства и заключаются в переработке, изменении формы и придании новых качеств материальным элементам строительных процессов; • вспомогательные процессы (подготовительные), необходимые для нормального выполнения основных процессов - устройство подмостей для кирпичной кладки, ограждение стенок траншей, укрупнительная сборка конструкций перед монтажом, обустройство монтируемых конструкций вспомогательными навесными приспо­соблениями; • заготовительные процессы включают добычу песка, щебня, приго­товление раствора, бетона, изготовление элементов опалубки, армату­ры и т. д. Они обеспечивают строящийся объект полуфабрикатами, де­талями и изделиями. Эти процессы обычно выполняют на карьерах, на специализированных предприятиях: заводах товарного бетона, арма­турных и деревообрабатывающих цехах и т.п.; • транспортные процессы, необходимые для доставки требующихся материальных ресурсов и грузов на строительную площадку. Горизон­тальный транспорт подразделяют на внешний (по доставке грузов на строительную площадку) и внутренний (по перемещению грузов в пределах площадки). Вертикальный транспорт обеспечивает подачу материалов и конструкций в зону производства работ. Транспортным процессам обычно сопутствуют процессы погрузки-разгрузки и скла­дирования. Можно выделить подгруппу по перемещению грунта с и на строительную площадку (самосвалы, скреперы, бульдозеры); по характеру выполнения процессов: • непрерывные процессы, позволяющие сразу приступить к осущест­влению последующих - кирпичная кладка, монтаж отдельных конст­руктивных элементов; • прерывные процессы, требующие перед выполнением последующих процессов обязательных технологических перерывов для выдержива­ния и набора прочности бетона, сушки штукатурки; по значимости (по приоритетности выполнения): • ведущие процессы, определяющие итоговые сроки возведения зда­ния или сооружения; • совмещаемые процессы, выполняемые только параллельно с веду­щими (монтаж и заделка стыков, кирпичная кладка и оштукатурива­ние, общестроительные и специальные работы). Нельзя допускать, чтобы совмещаемые процессы становились ведущими, влияющими на сроки строительства. С другой стороны, совмещение процессов позво­ляет значительно сократить продолжительность строительства Состав выполняемых процессов не является чем-то постоянным и может изменяться в зависимости от конкретных условий - наличия машин и оборудования, времени года, климатических и геологических условий. При возведении зданий и сооружений выполняются комплексы ра­бот, которые можно объединить в три группы. Общестроительные работы по способу их выполнения или применяемых и обрабатываемых материалов подразделяют на зем­ляные, свайные, каменные, монтажные, бетонные, кровельные, отде­лочные и др. Специальные работы включают монтаж систем водоснабжения, канализации, отопления, вентиляции, электромонтаж, монтаж техноло­гического оборудования, лифтов, возведение резервуаров, промышлен­ных печей и т. д. Эти работы специфичны, в том числе для каждого строительного объекта своя номенклатура подобных работ, поэтому преимущественно специальные работы выполняют специализирован­ные организации, которые будут являться субподрядчиками к основно­му исполнителю строительства. Вспомогательные работы предназначены для обеспечения строи­тельства материалами, полуфабрикатами, деталями и подразделяются на транспортные и погрузочно-разгрузочные. Комплексы строительных работ могут быть сгруппированы также по периодам или циклам. В подготовительный период осуществляется общая подготовка на строительной площадке к производству работ, включая снос строений, планировку, устройство временных дорог, уст­ройство бытовых помещений для строителей, прокладку временных коммуникаций. В состав работ по возведению подземной части или нулевого цикла входят: земляные работы (отрывка котлована, траншей под ленточные фундаменты и коммуникации к зданию от основных магистралей, об­ратная засыпка пазух), возведение фундаментов, стен подвала, внут­ренних перегородок, колонн, перекрытия, бетонной подготовки и т.п. из сборных или монолитных железобетонных конструкций, гидроизо­ляционные работы (изоляция пола и стен подземной части), ввод в здание необходимых коммуникаций (прокладка к зданию в траншеях трубопроводов коммуникаций с устройством разводки их в подваль­ной части здания). На второй стадии строительства (возведении надземной части зда­ния) обычно выполняют: монтаж сборных или возведение монолитных строительных конструкций, панелей наружных и внутренних стен, ус­тановку оконных и дверных блоков, кровельные работы, санитар- но-технические работы по устройству вентиляционных систем, про­кладке стояков горячей и холодной воды, газоснабжения, прокладке стояков и разводок электроснабжения и т. д. Третья заключительная стадия называется отделочным циклом, в этот период выполняют все отделочные работы: завершение остекле­ния, плиточные и штукатурные работы, отделка (окраска и отделка стен, потолков, столярных изделий, трубопроводов), устройство всех видов полов, установка санитарно-технических приборов и электротех­нической фурнитуры. 4.Трудовые ресурсы строительных технологий Профессия и квалификация строительных рабочих. Разнообразие строительных процессов требует для их выполнения привлечения рабочих разных профессий, имеющих необходимые зна­ния и практический опыт. Профессия рабочих - это их постоянная деятельность, определяе­мая видом и характером выполняемых ими работ (монтажники, бетон­щики, маляры). Специальность - более узкая специализация по данному виду ра­бот (монтажник-высотник, монтажник железобетонных или металличе­ских конструкций). Для выполнения разнообразных строительных ра­бот и процессов нужны рабочие с разным уровнем подготовки, т. е. разной квалификации. Квалификация - наличие знаний и навыков для выполнения рабо­ты определенной сложности. Показателем квалификации является раз­ряд, устанавливаемый в соответствии с квалификационными характе­ристиками каждой профессии и разряда. Единый тарифно-квалификационный справочник ЕТКС работ и профессий в строительстве включает 179 профессий, с учетом 6-раз­рядной сетки, принятой в строительстве. В справочнике приведены требования, предъявляемые к рабочим разных профессий в отношении знаний и умения выполнять ту или иную работу. В соответствии со сложностью выполняемых строительных процессов для рабочих ос­новных профессий установлено шесть квалификационных разрядов: 1 разряд - достаточно иметь трудовые навыки и знание правил охраны труда; 2 разряд - нужны некоторые профессиональные навыки; 3 разряд - необходим определенный профессиональный уровень знаний и навыков; 4 разряд - требуется специальная и теоретическая подготовка и большой профессиональный стаж для выполнения процессов сред­ней сложности; 5 разряд - необходимы высокая квалификация и знания для выпол­нения сложных процессов, организаторские способности для работы звеньевым или бригадиром; 6 разряд - особо сложные процессы. Присвоение нового разряда - результат производственного испыта­ния, оформляется протоколом квалификационной комиссии (которая руководствуется квалификационными требованиями к выполняемой работе), приказом по строительной организации и выдачей нового удостоверения с записью в трудовой книжке. Кроме необходимых знаний в соответствии с присваиваемым разрядом рабочий должен знать спе­цифику выполняемого процесса, технологию его производства, прави­ла охраны труда, правила внутреннего трудового распорядка, требова­ния к качеству работ по смежным строительным специальностям. Кадры строительных рабочих готовят в профессионально-техниче­ских училищах и колледжах, а также путем обучения и повышения квалификации в учебных пунктах и комбинатах, на строительных пло­щадках. Техническое и тарифное нормирование. Важным показателем эффективности трудовой деятельности рабочего является производительность труда. Производительность труда строительных рабочих определяется выработкой и трудоемкостью выполняемых работ. Выработка - коли­чество строительной продукции, выработанной за единицу времени (за час, смену и т. д.); трудоемкость - затраты рабочего времени (чел.-ч, чел.-дн. и т. д.) на единицу строительной продукции (м2 штукатурки, м3 кирпичной кладки и т. д.). Трудоемкость является одним из основ­ных показателей оценки производительности труда. Чем меньше затра­ты труда на единицу продукции, тем выше производительность труда. Количественно трудоемкость каждого строительного процесса регла­ментируется техническим нормированием. Техническое нормирование - разработка технически обоснован­ных норм затрат рабочего или машинного времени и расхода материа­лов на единицу строительной продукции. Такие нормы устанавливают­ся путем детального изучения строительных процессов и являются ос­новой для оплаты труда рабочих. По этим нормам составляются Еди­ные нормы и расценки на строительные, монтажные, ремонтно-строи­тельные работы (ЕНиР). Норма выработки (Нвыр.) - количество доброкачественной продукции, которое должен произвести рабочий в единицу времени в условиях правильной организации труда (шт., м, т, м, м). Норма времени (Нвр.) - количество рабочего времени, достаточное для изготовления единицы доброкачественной продукции рабочим со­ответствующей профессии и квалификации в условиях правильной ор­ганизации труда (чел.-ч, чел.-дн.). Если норма времени установлена на звено, то фактическое время работы определяется делением нормы времени на число исполнителей. При определении нормы времени исходят из условия, что нормируемую работу выполняют по современ­ной технологии рабочие соответствующей профессии и квалификации. Норма машинного времени - количество рабочего времени ма­шины (маш.-ч и маш.-см), необходимое для производства единицы доброкачественной машинной продукции при рациональной организа­ции работы, позволяющей максимально использовать эксплуатацион­ную производительность машины. Нормы времени и нормы выработки взаимно связаны, позволяют при необходимости определить производительность рабочих и состав звена. Нормы времени бывают нескольких типов. Элементарная норма устанавливает норму времени только на одну производственную опе­рацию, например на подготовку поверхности под облицовку плиткой. Норма, объединяющая ряд операций, составляющих единый производ­ственный процесс, является укрупненной (окраска м2 поверхности, включая подготовку основания, грунтовку, затирку, окраску в несколь­ко слоев и т. д.), а норма времени, охватывающая комплекс производ­ственных процессов (кирпичная кладка м3, включающая саму кладку, укладку перемычек, перестановку подмостей, подачу материалов в зону работ) — комплексной. Технические нормы используют при разработке документации на производство строительных работ и при оценке эффективности приня­тых технологических решений. Тарифное нормирование - система определения размера заработ­ной платы в зависимости от количества затраченного труда в соответ­ствии с его количеством, качеством и с учетом квалификации испол­нителя. Это создает материальную заинтересованность для каждого ра­бочего и является важным стимулом повышения производительности труда и соответственно объема выполненной продукции, а также обес­печивает повышение квалификации рабочих, улучшение и совершенст­вование техники и технологии работ. В основу тарифного нормирования положена тарифная сетка, по которой устанавливается размер зарплаты в зависимости от разряда рабочего. Каждому разряду соответствует тарифный коэффициент, показывающий соотношение оплаты труда между разрядами. Строительные разряды и тарифные коэффициенты приведены ниже. Разряды 1 2 3 4 5 6 Коэффициенты 1 1,08 1,19 1,34 1,54 1,8 На основе норм времени и тарифных ставок устанавливают рас­ценки для оплаты труда строительных рабочих. При вредных условиях труда и на тяжелых работах вводятся коэф­фициенты условий работ, составляющие 1,12... 1,24. В зимнее время применяют зимние коэффициенты в пределах 1,1...1,6, которые прини­маются в зависимости от температурной зоны и фактической темпера­туры производства работ. В отдельных случаях, когда затруднительно или невозможно рас­считать возможную заработную плату рабочего, вводят тарифные ставки, т. е. размер дневной или месячной оплаты труда в соответст­вии с квалификацией рабочего и присвоенного ему разряда. Для определения норм времени и нормативных трудозатрат приме­няют ЕНиРы, ВНиРы и МНиРы. ЕНиР - Единые нормы и расценки - 65% норм, 86 сборников; ВНиР - Ведомственные нормы и расценки - 25% норм, 102 сбор­ника; МНиР - Местные нормы и расценки - 10% всех норм Системы оплаты труда. В строительстве применяют несколько систем оплаты труда. Повременную оплату труда используют при оплате за фактиче­ски отработанное время в соответствии с установленной ставкой или тарифным коэффициентом. Эта форма оплаты удобна для работ, которые не поддаются точному нормированию или учету (транспортные рабочие, сторожа, дежурные электрики). Возможна оплата повремен­но-премиальная для рабочих, занятых на механизмах (бульдозер) или обслуживающих механизмы (компрессор). Прямая сдельная оплата предусматривает оплату за фактически выполненный объем работ в соответствии с присвоенными разрядами и трудовым участием. Эта форма оплаты более прогрессивная, она способствует повышению производительности и стремлению рабочих к приобретению более высокой квалификации. Применение этой сис­темы оплаты труда требует систематического учета выработки рабо­чих и оформления нарядов. Наряд - это производственное задание на выполнение работ, кото­рое должно выдаваться отдельному рабочему, звену или бригаде рабо­чих до начала работ. Наряд является основным документом учета объ­ема выполненных работ и расчета с рабочими. Аккордная оплата (разновидность сдельной оплаты) производит­ся на основании заранее подготовленных калькуляций на определен­ный комплекс работ (квартира, этаж, секция) или на единицу объема работ (м3 каменной кладки, м2 оштукатуренной поверхности). При гра­мотно составленных калькуляциях, учитывающих все мелкие и сопут­ствующие процессы и операции, четко определенных объемах и сро­ках выполнения заданных строительно-монтажных работ, применение аккордной оплаты позволяет повысить производительность труда и ус­корить выполнение работ. В гражданском строительстве нашел применение расчет с ком­плексной бригадой за сданный в эксплуатацию объект. Подготавлива­ется наряд-заказ на весь объем строительно-монтажных работ, проме­жуточные расчеты - авансы оформляются ежемесячно, исходя из объ­емов выполненных работ. При окончательном расчете дополнительно учитывается: досрочный ввод объекта в эксплуатацию; качество вы­полненных работ; премирование за снижение себестоимости работ и экономию строительных материалов. Безнарядная система оплаты - заработная плата начисляется бригадам и звеньям от стоимости выполненных работ. 5.Материальные элементы строительных технологий Строительство связано с потреблением большого количества мате­риальных элементов, которые включают в себя: • строительные материалы, изготовляемые на промышленных предприятиях или добываемые в карьерах; • полуфабрикаты (бетонная смесь, растворы), приготовляемые в заводских условиях или непосредственно на строительной площадке; • строительные конструкции, детали и изделия, выпускаемые на предприятиях строительной индустрии; • различного рода изделия, материалы, элементы оборудования зданий и сооружений, поставляемые предприятиями различных отраслей промышленности. Изготовление полуфабрикатов, деталей и изделий в основном осу­ществляют на промышленных предприятиях. Но в зависимости от осо­бенностей строительной площадки полуфабрикаты и отдельные изде­лия могут быть изготовлены непосредственно на площадке, на приобъ­ектном полигоне или в мастерской. Строительные нормы и правила (СНиП), государственные стандар­ты (ГОСТ и ОСТ) и технические условия (ТУ) являются регламенти­рующими документами соответствия поставляемых на строительную площадку материалов и изделий. Доставленные на строительную пло­щадку изделия должны сопровождаться техническим паспортом, га­рантирующим соответствующие свойства. Маркировка изделий необ­ходима для дополнительной информации - изготовитель продукции, дата изготовления, название и марка изделия. 6. Методы производства строительно-монтажных работ В соответствии с увязкой строительных процессов или комплексов строительно-монтажных работ строительство может быть осуществле­но по одному из трех существующих методов: последовательному, па­раллельному и поточному. Последовательный метод предусматривает возведение каждого следующего здания после окончания предыдущего. Общая продолжи­тельность строительства равна времени строительства одного дома, умноженному на их количество, для производства работ требуется от­носительно малое количество рабочих. Параллельный метод предполагает одновременную постройку всех зданий. Общая продолжительность строительства всех зданий равна продолжительности возведения одного здания, но при этом в т раз (т - количество строящихся зданий) возрастает потребность в ра­бочих для одновременной работы. Поточный метод сочетает достоинства вышеописанных и исключает недостатки. При поточном методе продолжительность строитель­ства будет меньше, чем при последовательном, но и интенсивность по­требления ресурсов окажется меньше, чем при параллельном методе. Специфика метода в том, что возведение здания разбивается на не­сколько составляющих циклов, имеющих одинаковую продолжитель­ность работ, которые могут выполняться в разное время на каждом здании, что позволит последовательно осуществлять однородные про­цессы и параллельно разнородные. 7. Нормативная и проектная документация строительного производства      На практике приходится сталкиваться с произвольным толкованием понятий "нормативная документация", "организационно-технологическая документация" и т.п.      Между тем от того, как полно обеспечена и как правильно ведет организация производственную и исполнительную документацию, зависит юридическая ответственность (особенно при авариях), возможность получения лицензии и право пользоваться лицензией.           СНиП 10-01-94 "Система нормативных документов в строительстве" подразделяет нормативные документы на федеральные, на документы субъектов Российской Федерации и на производственно-отраслевые документы субъектов хозяйственной деятельности.      К федеральным нормативным документам относят:        строительные нормы и правила Российской Федерации - СНиП;        государственные стандарты Российской Федерации в области строительства - ГОСТ Р; • межгосударственные стандарты стран СНГ- ГОСТ  своды правил по проектированию и строительству- СП;       руководящие документы системы - РДС.       Нормативные документы субъектов Российской Федерации - территориальные строительные нормы (ТСН).      Производственно-отраслевые нормативные документы - стандарты предприятий (объединений) строительного комплекса (СТП) и стандарты общественных объединений (СТО).      Руководства, указания, инструкции и т.п. выпускают в развитие требований нормативной документации, и они носят справочный характер. Они не несут той полноты юридической ответственности, как нормативные документы.      К организационно-технологической документации относятся (СНиП 3.01.01-85*), проекты организации строительства (ПОС) и проекты производства работ (ППР).      Карты операционного контроля, технологические регламенты и прочие могут быть использованы как дополнительный справочный материал.      К производственной документации относятся: общий журнал работ, журналы по отдельным видам работ, журнал авторского надзора проектных организаций, акты освидетельствования скрытых работ, акты промежуточной приемки ответственных конструкций, акты испытания и опробования оборудования, систем, сетей и устройств и другие документы по отдельным видам работ, предусмотренные СНиП.      К исполнительной документации относят комплект рабочих чертежей с надписями о соответствии выполненных в натуре работ этим чертежам или внесенным в них по согласованию с проектной организацией изменениями, сделанными лицами, ответственными за производство строительно-монтажных работ.      Следует помнить, что одновременно с системой нормативных документов в строительстве действует система стандартизации.      Нормативные документы в строительстве устанавливают комплекс норм, правил, положений и требований, обязательных при проектировании, инженерных изысканиях, новом строительстве, а также при расширении, реконструкции и техническом перевооружении действующих предприятий и сооружений. Они также обязательны при производстве строительно-монтажных работ, при производстве строительных материалов, изделий и конструкций.           Проект организации строительства (ПОС) в составе организационно-технологической документации является обязательным документом для заказчика и подрядных организаций. ПОС должен разрабатываться генеральной проектной организацией.      Проект производства работ (ППР) разрабатывает генеральная подрядная организация или субподрядная строительно-монтажная организация за счет своих накладных расходов. При невозможности выполнить эту работу собственными силами ППР может быть разработан по заказу проектной, проектно-конструкторской организацией, имеющей соответствующую лицензию.      Запрещается осуществление строительно-монтажных работ без утвержденных проекта организации строительства и проекта производства работ. Не допускается отступление от решений проектов организации строительства и проектов производства работ без согласования с организациями, разработавшими и утвердившими их.      К сожалению, приходится отметить, что не все документы, в штампе которых написано "ПОС" или "ППР", являются таковыми. За ПОС выдают чаще всего упрощенный стройгенплан, который используют для сбора подписей от согласующих организаций, за ППР - схему привязки кранов, без которой генподрядчик не может запустить кран в работу.      Между тем состав и содержание ПОС и ППР строго регламентированы СНиП 3.01.01-85*.      Основными по объему из общего объема чертежей документами в составе ППР являются технологические карты. Технологические карты разрабатываются на строительные процессы, результатом которых являются законченные конструктивные элементы, а также части сооружения. Организационно-технологические решения, принимаемые в основу при разработке технологических карт, призваны обеспечивать высокое качество, безопасность и безаварийность выполнения работ в соответствии с требованиями действующих норм и правил строительного производства.      Технологические карты следует разрабатывать в соответствии с требованиями "Руководства по разработке типовых технологических карт в строительстве" или "Методических указаний по разработке типовых технологических карт в строительстве".      В состав технологических карт входят разделы: область применения, организационно-технологические решения (схемы производства работ, указания по производству работ, требования к операционному контролю качества, график производства работ, инженерные решения по технике безопасности), материально-технические ресурсы (потребность в машинах, механизмах, инструменте, приспособлениях, инвентаре, материалах, конструкциях, полуфабрикатах и эксплуатационных материалах) и технико-экономические показатели. В карте указывают принятые способы производства работ, раз­бивку на захватки, размещение механизмов и пути движения транспорта, последовательность и продолжительность процес­сов, трудовые и материальные ресурсы на процессы, включен­ные в карту. В строительстве различают три вида технологических карт: • типовые, не привязанные к строящемуся объекту и местным услови­ям строительства; • типовые, привязанные к возводимому зданию или сооружению, но не привязанные к местным условиям; • рабо­чие, привязанные к строящемуся объекту и местным условиям строительства. Технологические карты разрабатывают по единой схеме, в них должны найти отражение вопросы технологии и организации строи­тельного процесса, указаны потребности в материалах, полуфабрика­тах, конструкциях и инструментах, технологические схемы, приведены калькуляция трудовых затрат, требования к качеству, выполнению по­операционного контроля качества работ, технико-экономические пока­затели. Состав технологической карты: • область применения - условия выполнения строительного про­цесса (в том числе климатические); характеристики конструктив­ных элементов, частей зданий и сооружений; состав рассматри­ваемого строительного процесса, номенклатура необходимых ма­териальных элементов; • материально-технические ресурсы - данные о потребности в ма­териалах, полуфабрикатах и конструкциях на предусмотренный объем работ, инструменте, инвентаре и приспособлениях; • калькуляция трудовых затрат - перечень выполняемых операций и процессов с указанием объемов работ; нормы рабочего и ма­шинного времени и расценки; нормативные затраты труда рабо­чих (чел.-ч), времени работы машин (маш.-ч) и заработная плата (руб.); • почасовой или посменный график производства работ - графиче­ское выражение последовательности и продолжительности вы­полнения операций и процессов на основании определенных в калькуляции затрат труда и времени работы машин. При рас­чете табличной части графика необходимо учитывать возмож­ность перевыполнения норм за счет повышения производитель­ности труда; • технология и организация производства работ - требования к за­вершенности предшествующего или подготовительных процессов; состав используемых машин, оборудования и механизмов с указанием их технических характеристик, типов, марок и коли­чества; • перечень и технологическая последовательность выпол­нения операций и простых процессов; схемы их выполнения для получения конечной продукции; • схемы расположения механиз­мов, машин и размещения приспособлений; состав звеньев или бригад рабочих; схемы складирования материалов и конструк­ций; • операционный контроль качества работ - перечень операций или процессов, подлежащих контролю; виды и способы контроля; используемые приборы и оборудование; указания по осуществ­лению контроля и оценке качества выполняемых процессов; • охрана труда - мероприятия и правила безопасного выполнения процессов, в том числе конкретные требования для рассматри­ваемого объекта или вида работ; • технико-экономические показатели - затраты труда рабочих (чел.-ч); затраты времени работы машин (маш.-ч); заработная плата рабочих (руб.); продолжительность выполнения процесса (смены) в соответствии с графиком производства работ; выработка на одного рабочего в смену в натуральных измерителях; затраты на механизацию и др. Важным документом, представляющим графически организацион­но-технологическую структуру строительных процессов, является ка­лендарный график (для представления взаимосвязи во времени сово­купности строительных процессов) или календарный план (для пред­ставления взаимосвязи крупных комплексов работ) на объекте. Основными временными параметрами строительного процесса яв­ляются сроки выполнения процесса, сменность работ, длительность выполнения отдельных операций. Принятые решения оформляются в виде календарного графика выполнения процесса (графика производ­ства работ). Такой график состоит из двух частей: расчетной и графи­ческой. В расчетной части приводится описание выполняемых строи­тельных процессов, единицы измерения и объемы, необходимые для выполнения работ, рассчитанные на эти объемы трудозатраты рабочих и машин, принятые или рассчитанные сменность работ, состав звена или бригады, полученная в результате расчетов продолжительность ра­бот (в часах, сменах, днях) по каждому процессу и в совокупности для всего объема работ. В графической части в линейной форме отражаются принятые ре­шения по выполнению отдельных процессов в масштабе времени, а также взаимоувязка и совмещение их выполнения. Начало и конец каждого процесса на графике в целом есть продолжительность выполнения этого процесса. Временная разность между началом выполнения первого процесса (операции) и окончанием последнего процесса опре­деляет общую продолжительность комплекса строительных процессов, включенных в график работ или сроки выполнения работ на данной делянке (захватке, секции, этаже, здании). Могут быть выделены три типа таких взаимосвязей: • два процесса однозначно связаны между собой и следуют друг за другом, образуя линейную последовательность; • два процесса имеют общее исходное событие и общее оконча­ние, но в заданном интервале однозначно не связаны между со­бой и внутри интервала выполняются параллельно; • два процесса имеют общее исходное событие и общее оконча­ние, в заданном интервале связаны между собой, координируя друг друга, и образуют синхронную параллельную связь. В основе современной концепции строительства лежат принци­пы максимально возможного совмещения процессов и комплексов работ. Выполнение параллельно протекающих процессов достигает­ся за счет их координации. При этом возможна комбинация линей­ной последовательности отдельных процессов-фрагментов и парал­лельного выполнения частных процессов внутри фрагментов, что наиболее соответствует схеме организации работ в реальном строи­тельном проекте.      Общий журнал работ.  Общий журнал работ в составе производственной документации должен быть оформлен в соответствии с требованиями приложения 1 СНиП 3.01.01-85*. Формы специальных журналов приведены в соответствующих СНиПах. Например, форма журнала сварочных работ приведена в СНиП 3.03.01-87. Форма акта освидетельствования скрытых работ приведена в приложении 6 СНиП 3.01.01-85*. Перечень специальных журналов устанавливается генподрядчиком по согласованию с субподрядными организациями и заказчиком.      Исполнительная документация должна быть сохранена в полном объеме. Помимо рабочих чертежей в комплект исполнительной документации входят исполнительные схемы свайных полей, монтажных горизонтов и другие.      Организационно-технологическую, производственную и исполнительную документацию представляют рабочей комиссии (при необходимости и государственной комиссии) при сдаче объекта в эксплуатацию. 8.Качество строительной продукции Качество строительной продукции - один из основных факторов, влияющих на экономичность и рентабельность законченного строи­тельством объекта, обеспечивающий его надежность и долговечность. В обобщенном виде качество объекта определяется качеством проекта, строительных материалов и изделий, а также качеством производства строительно-монтажных работ. Качество строительно-монтажных работ регламентируется СНиПом (часть 3), устанавливающим состав и порядок осуществления кон­троля, оформление скрытых работ, правила окончательной приемки готового объекта и т. д. Скрытые работы - работы, которые после выполнения других по­следующих работ становятся недоступными для визуальной оценки (подготовка оснований под фундаменты, гидроизоляция стен, арматура монолитных конструкций, закладные детали и т. д.). Скрытые работы оформляются актами за подписью производителя работ и представи­теля технадзора. Для оформления актов на сложные и ответственные работы создаются специальные комиссии. Допуски (разрешаемые) - возможные отклонения в размерах дета­лей, конструкций, помещений и т. д. Они приведены в СНиПах и тех­нических условиях. Отступления от них - брак. Обязанность прораба и представителя технадзора следить за качеством строительно-монтаж­ных работ. Представитель технадзора имеет право заставить переде­лать некачественно выполненные работы. Дефект (по ГОСТ 16504) — каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям. Явный дефект (по ГОСТ 16504) — дефект, для выявления которого в нормативной документации, обязательной для данного вида контроля, предусмотрены соответствующие методы, правила, средства. Скрытый дефект (по ГОСТ 16504) — дефект, для выявления которого в нормативной документации, обязательной для данного вида контроля, не предусмотрены соответствующие методы, правила, средства. Критический дефект (по ГОСТ 16504) — дефект, при наличии которого использование продукции по назначению практически невозможно или недопустимо. Значительный дефект (по ГОСТ 16504) — дефект, который существенно влияет на использование продукции по назначению и (или) на ее долговечность, но не является критическим. Малозначительный дефект (по ГОСТ 16504) — дефект, который существенно не влияет на использование продукции и ее долговечность. Устранимый дефект (по ГОСТ 16504) — дефект, устранение которого технически возможно и экономически целесообразно. Неустранимый дефект (по ГОСТ 16504) — дефект, устранение которого технически невозможно или экономически нецелесообразно. Дефекты при производстве работ могут иметь разную причину. Из-за некачественно выполненной заделки стыков стеновых панелей создается непривлекательный вид фасада и нарушается температурно-влажностный режим в помещениях. Интенсивная коррозия заклад­ных деталей приводит здание в аварийное состояние, что влечет за со­бой дополнительное выполнение сложных и трудоемких ремонтных работ. Основными причинами низкого качества строительных работ мо­гут быть использование низкосортных и с просроченным сроком при­менения материалов, отступления в работе от проектной технологии (невыполнение всех слоев штукатурного намета, отсутствие гидроизо­ляции, необходимой по проекту и т. д.), применение устаревших ма­шин и несовершенного инструмента, отсутствие должного контроля со стороны ИТР и др. Иногда дефекты возникают из-за неправильно выполненной раз­бивки зданий и сооружений в осях и по высоте, неудовлетворительно­го уплотнения грунта в насыпях и выемках, неправильной установки арматуры (в том числе с заниженным сечением) при выполнении же­лезобетонных работ, неправильного и некачественного ведения сва­рочных работ и т. д. Контроль качества работ выполняют визуальным осмотром, натур­ным измерением линейных размеров, испытанием конструкций разру­шающими и неразрушающими методами контроля. Визуальный осмотр проводят для выявление трещин, видимых дефектов, отклонений от требований проекта. Неразрушающий контроль качества используют для определение физико-механических и геометрических параметров основных конструктивных элементов здания (сооружения). В процессе выполнения работ на местах, указанных в плане диагностики, производится определение физико-механических и геометрических параметров основных несущих элементов здания (сооружения) и строительной площадки. Все точки измерений привязываются к плану и разрезу здания (сооружения) и строительной площадки. Применяют следующие виды неразрушающего контроля. Импульсный акустический способ заключается в измерении скоро­сти распространения упругих волн в исследуемом материале и рассеи­вании энергии этих волн. Применяется для определения скрытых дефектов в бетонных и железобетонных конструкциях, для определения плотности и прочности бетона и кирпича. Импульсный вибрационный способ базируется на замере затухания собственных колебаний с учетом конструктивных форм исследуемого элемента. Радиационный способ основан на определении изменения интен­сивности потоков у-лучей при просвечивании материала. По показани­ям счетчиков, определяющих количество испускаемых, поглощенных и прошедших через исследуемый объект изотопов у-лучей определяют качество и свойства материалов. Геосейсмические измерения. Геосейсмическое строение площадки, определение физико-механических и динамических характеристик грунтов, а также состояние несущих конструкций здания определяются инженерной сейсморазведкой корреляционным методом преломных волн (КМПВ). Динамические измерения. Производятся для определения динамических и жесткостных характеристик, несущей способности конструктивных элементов зданий и сооружений, выявления скрытых дефектов. Геодезические измерения применяют для выявления особенностей обеспечения пространственной жесткости и устойчивости при возможных нагрузках, картирование дефектов, определение кренов и осадок, установление причин их возникновения и прогнозирование их возможного развития в процессе эксплуатации. Тепловизионный контроль для определения скрытых дефектов в ограждающих конструкциях, стыках и сопряжениях элементов ограждающих конструкций методом фиксации тепловых потоков, составления теплоэнергетического паспорта здания (сооружения) Обеспечение качества строительно-монтажных работ достигается систематическим контролем выполнения каждого производственного процесса. С позиций организации контроля он подразделяется на внут­ренний и внешний. Внутренний контроль - функция административно-технического персонала строительной организации. Оперативный повседневный контроль ведется в процессе производства строительно-монтажных работ. Внешний контроль за осуществлением строительства выполняют государственные органы и заказчик. Государственные органы - ин­спекции архитектурно-строительного надзора (ИГАСН) осуществляют всесторонний кон­троль не только за процессом строительства, но и за взаимодействием с окружающей средой (вывоз мусора, обеспечение проездов и др.). Заказчик осуществляет технический контроль. Контролирующие функции возлагают на специального представителя, который следит за обеспечением качества работ, оформлением надлежащим образом скрытых работ, соблюдением сроков работ, проверяет выполненные объемы. Авторский надзор осуществляет проектная организация, контроли­рующая соблюдение строителями проектных решений и качество вы­полнения строительно-монтажных работ. Окончательная приемка здания Госкомиссией предусматривает не только визуальную оценку сооружения и всех его помещений, но и наличие всех необходимых и оформленных актов выполнения работ, включая акты на скрытые работы. 9.Инженерная подготовка площадки Инженерная подготовка площадки для строительства объектов предусматривает подготовку ситуационного плана, генерального плана (проекта застройки), проекта благоустройства, проекта озеленения, демонтажа инженерных сетей, дендроплана, паспорта благоустройства, проекта организации строительства сетей и другие необходимые проекты. Подготовка площадки под застройку является важным и трудоемким этапом выполнения строительных работ и имеет свою специфику. Зачастую от полноты и профессиональности выполнения работ подготовительного периода зависит эффективность производства строительных работ на основном этапе строительства. Подготовка плошадки включает следующие виды подготовительных работ: - Открытие ордера на производство работ подготовительного периода - Вырубка и утилизация деревьев - Срезка растительного слоя - Планировка территории - Монтаж временного и постоянного ограждения строительной площадки - Устройство временных дорог - Монтаж временных инженерных коммуникаций - Устройство строительного городка Список использованных источников 1.СНиП 3.01.01-85 (с изм. 1 1987, 2 1995) Организация строительного производства 2.Пособие для работников госархстройнадзора по осуществлению контроля за качеством строительно-монтажных работ 3. ГОСТ 16504 4. СНиП 3.03.01-87 5. СНиП 10-01-94 "Система нормативных документов в строительстве" 6.Теличенко В.И., Лапидус А.А., Терентьев О.М. Технологич стоительных процессов. Часть 1. М.; ВШ, 2002-392с. Лекция 2. Производство основных строительных процессов. 1.Производство земляных работ 2. Виды земляных сооружений 3. Состав технологического процесса разработки грунта 4. Строительные свойства грунтов 5.Подготовительные процессы при производстве земляных работ 1.Производство земляных работ Производство строительно-монтажных работ и, в первую очередь, возведение подземной части зданий и сооружений, сопряжено с вы­полнением значительных объемов земляных работ. Земляные работы относят к наиболее тяжелым и трудоемким видам строительных работ, выполняемым в сложных условиях и в значительной степени завися­щих от природно-климатических факторов. Поэтому одной из задач, стоящих перед проектировщиками, технологами, строителями является разработка и реализация методов и технологий, способствующих со­кращению объемов земляных работ на строительной площадке. К их числу относятся: совершенствование конструкций земляных сооружений, применение свайных фундаментов, рациональное исполь­зование рельефа местности, устройство котлованов и траншей с верти­кальными стенками, минимизация объемов перевалок и перегрузок грунта, бестраншейная прокладка коммуникаций,, повышение строи­тельных свойств грунта (закрепление, армирование, применение гео­синтетических материалов и др.). Этим целям служит также совершен­ствование средств механизации земляных работ, применение машин и сменного рабочего оборудования, позволяющих обеспечить проект­ную геометрию земляного сооружения. Все перечисленные факторы соответствуют реализации одного из принципов современного строительства — гибкости, когда каждая из применяемых технологий адаптирована к конкретным условиям строи­тельной площадки. Земляные работы относятся к комплексу работ нулевого цикла, в состав которого входят: отрывка котлованов и траншей, устройство дренажей, усиление и подготовка оснований под здание, возведение фундаментов и стен, перекрытий, туннелей, выполнение обратной за­сыпки грунта в пазухи между фундаментами и откосами котлованов и др. Работы нулевого цикла считают завершенными после устройства подземной части здания со всеми коммуникациями и элементами под­земных сооружений. Земляные работы относят к наиболее тяжелым и трудоемким ви­дам строительных работ, Их выполняют различными методами, выде­ляемыми в четыре группы: механический, гидравлический, взрывной и ручной. Кроме этого в ряде случаев для повышения несущей способ­ности грунта его вытрамбовывают, разрабатывают методом бурения. 2. Виды земляных сооружений Результатом разработки грунта является земляное сооружение, представляющее собой инженерное сооружение, устраиваемое из грун­та в грунтовом массиве или возводимое на поверхности грунта. Земля­ные сооружения разделяют: по отношению к поверхности грунта - выемки, насыпи, подзем­ные выработки, обратные засыпки; по сроку службы — постоянные и временные; по функциональному назначению - котлованы, траншеи, ямы, сква­жины, отвалы, плотины, дамбы, дорожные полотна, туннели, планиро­вочные площадки, выработки; по геометрическим параметрам и пространственной форме - глу­бокие, мелкие, протяженные, сосредоточенные, простые, сложные и т. п. Наиболее характерные типы земляных сооружений представлены на рис. 2.1. К постоянным относят сооружения, предназначенные для долго­срочной эксплуатации - земляные плотины, каналы, полотно рельсо­вых и безрельсовых дорог, выемки и насыпи, возводимые при плани­ровке. К временным земляным сооружениям относят выемки, отры­ваемые при возведении фундаментов жилых и промышленных зданий, мостов, плотин, траншеи для прокладки водопроводных, канализаци­онных, газовых и других сетей, насыпи для временных дорог и запруд. Каждое земляное сооружение должно быть устойчивым, прочным и защищенным от размыва водой. Выемки шириной более 3 м называют котлованами, более узкие выемки для ленточных фундаментов или сетей коммуникаций - тран­шеями, выемки под отдельно стоящие фундаменты или столбы - яма­ми. Эти сооружения имеют дно и боковые поверхности, наклонные от­косы или вертикальные стенки. Выемки, разрабатываемые для добычи недостающего для строительства грунта, называют резервами; насыпи, в которые осуществляют отсыпку излишнего грунта, - кавальерами или отвалами. Рис. 2.1. Виды земляных сооружений: 1 - поперечный профиль выемок: а - траншея прямоугольного профиля; 6 - котлован (траншея) трапецеидальной формы; в - профиль постоянной выемки; 1 - бровка откоса; 2 - откос; 3 - бер­ма 4 - основание откоса; 5 - дно откоса; 6 - банкет; 7 - нагорная канава; II - сечения подзем­ных выработок: г - круглое; д - прямоугольное; III - профили насыпи: е - временной насыпи; ж -постоянной; IV - обратная засыпка: з - пазух котлована; и – траншеи Места для отсыпки строительного и другого мусора называют свалками, а места, где осуществляют разработку песка, щеб­ня и других строительных материалов - карьерами. Выемки, закрытые с поверхности земли и устраиваемые для прокладки транспортных и коммуникационных туннелей называют подземными выработками. Выемки имеют дно и наклонные откосы. После устройства подземных сооружений (или подземной части сооружений) выполняется обратная засыпка пазух - заполнение грунтом пространства между сооружением и откосами котлована. 3. Состав технологического процесса разработки грунта Производство земляных работ на объекте связано с переработкой грунта, который в полном объеме или частично разрабатывается, пере­мещается, укладывается, планируется, уплотняется, подвергается другим видам воздействий, в том числе взрыву, размыву водой, трамбованию, бурению, термообработке и т. п. Процессы, осуществляемые в ходе переработки грунта, могут быть разделены на три группы: основные, подготовительные и вспомогательные. Основными процессами переработки грунта, в результате которых создаются земляные сооружения заданных параметров, являются: • разработка грунта в выемках, укладка грунта в насыпи, погрузка и его пе­ремещение в пределах строительной площадки, • транспортировка грун­та за ее пределы, • послойное разравнивание и уплотнение грунта, • рых­ление мерзлых и трудноразрабатываемых грунтов, • обратная засыпка пазух земляного сооружения. Этим основным процессам сопутствуют подготовительные и вспомогательные процессы, при этом подготовительные процессы осуществляют до начала разработки грунта, а вспомогательные - до или в процессе возведения земляных сооружений. К ним соответствен­но можно отнести: понижение уровня грунтовых вод, устройство про-тивофильтрационных завес и экранов, укрепление грунтов, разбивку земляных сооружений на местности, временное крепление стенок кот­лованов и траншей, срезку недоборов грунта, прокладку и содержание подъездных дорог, укладку геотекстильных материалов, контроль ка­чества работ и др. Для выполнения значительных объемов земляных работ использу­ют разнообразную строительную технику - экскаваторы, бульдозеры, скреперы, средства гидромеханизации, взрывную технику. Механовооруженность земляных работ достигла 98%, в отдельных случаях без использования механизмов приходится осуществлять зачистку дна кот­лованов, откосов, отрывку отдельных ям, траншей и т. д. Производи­тельность ручного труда даже с привлечением специализированного инструмента и средств малой механизации ниже механизированного в 20...30 раз. 4. Грунты. Строительные свойства грунтов Грунт представляет собой естественную среду, в которой размеща­ется подземная часть зданий и сооружений. Грунтами в строительстве называют породы, залегающие в верхних слоях земной коры и пред­ставляющие собой главным образом рыхлые и скальные породы. Раз­личают следующие основные виды грунтов: песок, супесь, суглинок, глина, лессовый грунт, торф, гравий, растительный грунт, различные скальные и уплотненные грунты. От строительных свойств грунтов за­висит прочность и устойчивость возводимых сооружений, методы про­изводства, трудоемкость и стоимость работ. При выборе методов производства земляных работ необходимо учитывать следующие основные характеристики грунтов: плотность, влажность, липкость, разрыхленность, сцепление, угол естественного откоса, сложность (трудоемкость) разработки. В зависимости от этих характеристик грунты в строительстве рассматривают с точки зрения: ■ пригодности в качестве оснований различных зданий и сооружений и размера допускаемой на них нагрузки; ■ возможности их использования в качестве постоянных сооружений, т. е. как материала для устройства насыпей и выемок; ■ целесообразности или возможности применения того или иного метода разработки грунтов. Песчаные грунты - сыпучие в сухом состоянии, не обладают свой­ством пластичности. Они водопроницаемы, при определенной скорости течения воды размываются, с изменением влажности меняется и объем песка. Наибольший объем имеет песок во влажном состоянии (все пространство между частицами заполнено водой), наименьший объем имеет песок насыщенный водой (более тяжелый песок осел на дно, вода выдавила из пор воздух и сама поднялась в верхние слои), промежуточное положение занимает песок в сухом состоянии (свобод­ное пространство между частицами заполнено воздухом). Глинистые грунты - связные и обладающие свойством пластично­сти. Глины сильно впитывают воду и при этом сильно разбухают. При замерзании вода увеличивается в объеме до 9%, благодаря чему гли­нистые грунты сильно пучатся, при высыхании грунты, наоборот, с трудом отдают влагу, уменьшаются в объеме и трескаются. Во влаж­ном состоянии глина пластична и почти водонепроницаема, с увеличе­нием влажности сцепление частиц глины уменьшается, и глина легко размывается проточной водой. Суглинок имеет свойства глины, супесь - песка, но в значительно меньшей степени. В глинистых грунтах особо выделены лессовидные грунты. В сухом состоянии лесс обладает значительными прочностью и твердостью, но при соприкосновении с водой легко ее впитывает, при этом расплывается, сильно уменьшается в объеме, резко теряет несущую способность, становится просадочным. Гранулометрический состав грунта. В зависимости от среднего размера частиц, мм, составляющих грунт, их подразделяют на: глинистые — < 0,005; пылеватые - 0,005.. .0,05; пески-0,03... 3; гравий-3... 40; галька- 40-200; камни, валуны - > 200 Пески, в свою очередь, подразделяют на: мелкий - более 50% объ­ема составляют частицы размером 0,1...0,25 мм; средний - то же, час­тицы 0,25 ...0,5; крупный - 0,5...3 мм. Важным компонентом большинства грунтов является наличие в них глинистых частиц. Грунты, в зависимости от содержания в их объеме глинистых частиц подразделяются: пески - < 3%; супеси -3-10%; суглинки - 10...30%; песчаные глины - 30...60%; тяжелые глины - > 60%. Влажность грунта характеризуют степенью насыщения грунта водой и определяют отношением массы воды в грунте к массе твер­дых частиц грунта. В зависимости от влажности, грунты подразделяют на маловлажные (до 5%), влажные (до 30%), насыщенные водой (> 30%). Воду, находящуюся в порах влажных и насыщенных водой грунтов, называют грунтовой. Коэффициент фильтрации грунта. Скорость движения грунто­вых вод зависит от пористости грунта; она различна для разных грун­тов и пород и поэтому характеризует водопроницаемость этих грун­тов. Скорость движения грунтовой воды, (м/сут) называют коэффици­ентом фильтрации грунта. Чем меньше размер частиц грунта, тем меньше и поры между этими частицами, а значит и скорость фильтра­ции воды между ними и наоборот. Коэффициенты фильтрации для различных грунтов, м/сут: глина - 0; суглинок - < 0,05; мелкозерни­стый песок - 1...5; гравий - 50... 150. Плотность грунта - это масса 1 м3 грунта в естественном со­стоянии, т. е. в плотном теле. От плотности и силы сцепления частиц грунта между собой зависит производительность строительных машин. Плотность различных видов грунта изменяется в значительных преде­лах. Так, плотность илистых грунтов в среднем составляет 0,6 т/м3, песчаных грунтов - 1,6...1,7 т/м , скальных грунтов - 2,6...3,3 т/м3. Сцепление грунта характеризуют начальным сопротивлением сдвигу, оно зависит от вида грунта и его влажности. Так, сила сцепле­ния для песчаных грунтов составляет 0,03...0,05 МПа, для глинистых -0,05...0,3 МПа. Разрыхляемость. При разработке грунт разрыхляется и его объем по сравнению с первоначальным увеличивается. По этой причине раз­личают объем грунта в естественном и разрыхленном состоянии. Уве­личение объема грунта при разрыхлении сильно отличается для раз­личных грунтов и называется первоначальным разрыхлением. Со вре­менем этот разрыхленный грунт под воздействием нагрузки от выше­лежащих слоев, под влиянием атмосферных осадков или механическо­го воздействия постепенно уплотняется. Однако грунт не занимает того объема, который он занимал до разработки. Степень разрыхленности грунта после его осадки и уплотнения называют остаточным разрыхлением. Величины первоначального и остаточного разрыхления выражают в % по отношению к объему грунта в плотном состоянии. Коэффициенты, учитывающие эти приращения объема грунта, называ­ют коэффициентами первоначального и остаточного разрыхления (табл. 2.1). Таблица2.1 Коэффициенты разрыхления для различных грунтов Наименование фунтов Коэффициенты разрыхления первоначального остаточного Глина Суглинок Торф Песок и супесь 1,26...1,32 1,14...1,28 1,2—1.3 1,08...1,17 1,04... 1,09 1,02... 1,05 1,03—1,04 1.01 — 1,03 Для ускорения уплотнения грунтов, отсыпанных в насыпь, приме­няют искусственное уплотнение катками, трамбованием, вибрацией, а для песчаных грунтов удобнее активный пролив водой. Липкость - способность грунта при определенной его влажности прилипать к поверхности различных предметов. Большая прилипаемость грунта усложняет выгрузку грунта из ковша машины или кузо­ва, условия работы транспорта и др. Липкость определяют усилием, необходимым для отрыва прилипшего предмета от грунта (для глин липкость достигает 0,05 МПа). Классификация грунтов по трудности их разработки (удельное сопротивление резанию). Классификация приводится в ЕНиР 2-1-1 «Земляные работы». Она учитывает свойства различных грунтов и конструктивные особенности землеройных и землеройно-транспортных машин, которые применяют для разработки грунтов. Для одноков­шовых экскаваторов грунты подразделяют на 6 групп, для многоков­шовых экскаваторов и скреперов - на 2 группы, для бульдозеров и грейдеров - на 3 группы. Для разработки грунта вручную принято 7 групп, а именно: песок, супесок, суглинок, глина, лесс - группы 1...4; крупнообломочные грунты - группа 5; скальные грунты - группы 6 и 7. Грунты 1...4 групп легко разрабатываются ручным и механизиро­ванным способами, последующие группы - грунты требуют предварительного рыхления, в том числе и взрывным способом. Крутизна откосов. По условиям техники безопасности рытье котлованов и траншей с вертикальными стенками без их крепления до­пускается только в грунтах естественной влажности на глубину, не превышающую следующих значений: в насыпных, песчаных и гравелистых грунтах - 1 м; в супесях - 1,25 м; в суглинках и глинах - 1,5 м; в особо плотных нескальных грунтах — 2,0 м. Допускается рытье траншей глубиной до 3 м без креплений в осо­бо плотных нескальных породах при условии, что они будут разраба­тываться с помощью механизмов и без спуска рабочих в эти траншеи. При глубине больше указанной котлованы и траншеи разрабатывают с откосами или с креплением стенок. Допустимая крутизна откосов в грунтах естественной влажности из условий безопасного производства работ зависит от глубины разраба­тываемой выемки или высоты насыпи и принимается по табл. 2.2. Таблица 2.2 Допустимая крутизна откосов Грунты Крутизна откосов при глубине выемки, м до 1,5 от 1,5 до 3 от 3 до 5 Насыпной, естественной влажности 1:0,25 1: 1 1: 1,25 Песчаный и гравелистый влажный 1:0,5 1: 1 1: 1 Супесь 1:0,25 1:0,67 1:0,85 Суглинок 1:0 1:0,5 1:0,75 Глина 1:0 1:0,25 1:0,5 Лессовый грунт сухой 1:0 1:0,5 1:0,5 Крутизна откоса зависит от угла естественного откоса, при кото­ром грунт находится в состоянии предельного равновесия, определяю­щими факторами которого являются угол внутреннего трения грунта, силы внутреннего сцепления и давление вышележащих слоев грунта. 5. Подготовительные процессы при производстве земляных работ Разбивка земляных сооружений. Разбивка сооружений состоит в установлении и закреплении их положения на местности. Разбивку осуществляют с помощью геодезических инструментов и различных измерительных приспособлений. Разбивку котлованов начинают с выноса и закрепления на местно­сти в соответствии с проектом строительства основных рабочих осей, за которые обычно принимают главные оси здания. После этого вокруг будущего котлована на расстоянии 2...3 м от его бровки параллельно основным разбивочным осям устраивают обноску. Обноска разового использования состоит из забитых в грунт металлических стоек или вкопанных деревянных столбов и прикрепленных к ним досок. Доска толщиной не менее 40 мм должна иметь обрезную грань, обращенную кверху, и прикрепляться не менее чем на три столба строго горизонтально. Более совершенной является инвентарная металлическая обноска. Для пропуска транспортных средств в обноске устраивают разрывы. При значительном уклоне местности обноску делают уступами. На обноску переносят основные разбивочные оси и, начиная от них, размечают все основные оси здания. Все оси закрепляют на об­носке гвоздями или пропилами и нумеруют. На металлической обноске разметку осей осуществляют краской. Размеры котлована поверху, и после его отрывки и понизу, а также другие характерные точки от­мечают хорошо видимыми колышками или вехами. После возведения подземной части здания основные разбивочные оси переносят на его цоколь. Для линейно протяженных сооружений (траншей) устраивают только поперечные обноски, которые располагают на прямых участках трассы через 50 м, на закруглениях - через 20 м. Обноску устраивают также на всех пикетах и точках перелома профиля трассы. Водоотлив и понижение уровня грунтовых вод. При устройстве выемок, расположенных ниже уровня грунтовых вод, необходимо осушать водонасыщенный грунт и обеспечивать его разработку в нормальных условиях. Кроме этого необходимо предотвращать попадание грунтовой воды в котлованы, траншеи и выработки и период производства в них работ. Эффективным технологическим приемом решения таких задач является откачка грунтовой воды. Котлованы и траншеи при неболь­шом притоке грунтовых вод разрабатывают с применением открыто­го водоотлива, а если приток воды значителен и большая толщина водонасыщенного слоя, подлежащая разработке, то до начала производства работ уровень грунтовых вод искусственно понижают с ис­пользованием различных способов закрытого водоотлива, называемо­го водопонижением. Открытый водоотлив применяют для откачки протекающей поды непосредственно из котлованов или траншей насосами. При от­крытом водоотливе грунтовые воды просачиваются через откосы и дно котлована и направляются по прорытым водосборным канавам или лоткам к специально устроенным в пониженной части котлована приямкам, называемым зумпфами, откуда вода выкачивается диа-фрагмовыми или центробежными насосами соответствующей производительности. Рис. 2.2. Схема скважины-колодца: 1 - привод насоса; 2 - обсыпка; 3 - фильтровая колонна; 4 - водо­подъемная труба; 5 - насос Насосы подбирают в зависимости от дебита (притока) вод, а сам дебит рассчитывают по формулам установившегося движе­ния грунтовых вод. Водосборные канавы устраивают шириной по дну 0,3...0,6 м и глубиной 1...2 м с уклоном 0,01...0,02 м в сторону приямков. Сами приямки в устойчивых грунтах крепят в виде деревянного сруба без дна, а в оплывающих грунтах еще и шпунтовой стенкой. Открытый водоотлив является простым и доступным способом борьбы с грунтовыми водами, но имеет серьезный технологический 4едостаток. Восходящие потоки грунтовой воды, протекающей через стенки и дно котлованов и траншей, разжижают грунт и выносят из нeгo на поверхность мелкие частицы. В результате такого вымывания этот способ имеет ряд существенных недостатков: • снижается естественная прочность основания выемки за счет размыва его проточной водой; • наличие воды на дне выемки затрудняет разработку грунта; • требуется крепление стенок выемок, так как движение воды к зумпфам приводит в движение и грунты; • подток воды к водосборной канаве может вызвать ослабление оснований зданий и сооружений, расположенных рядом со строящимся объектом. В тех случаях, когда водоотлив оказывается нецелесообразным, три меняют искусственное понижение уровня грунтовых вод (водопонижение). Водопонижение обеспечивает снижение уровня грунтовых вод (УГВ) ниже дна будущей выемки. Понижение уровня грунтовых вод со­стоит в откачке грунтовых вод глубинными на­сосами из шахтных колодцев (рис. 2.2) или бу­ровых водопонижающих сква-жин расположенных в непосредственной близости от будущего котлована или траншеи. При этом УГВ резко понижается, ранее насыщенный водой грунт и теперь обезвоженный, разрабатывается как грунт естественной влажности. При водопонижении появляется возможность сохранять в це­лостности откосы выемок и предотвращать вы­нос частиц грунта из-под фундаментов ближай­ших зданий. Для искусственного водопонижения разрабо­тано несколько других эффективных способов, основными из которых являются иглофильтровой, вакуумный и электроосмотический. Иглофильтровый способ искусственного понижения УГВ основан на использовании иглофильтровых установок, состоящих из стальных труб с фильтрующим звеном в нижней части (иглофильтр), водосбор­ного коллектора на поверхности земли и самовсасывающего вихревого насоса с электродвигателем. Стальные трубы погружают в обводнен­ный грунт по периметру котлована или вдоль траншеи. Иглофильтр состоит из двух частей: фильтрующего звена и надфильтровой трубы (диаметр иглофильтра 40...50 мм). Фильтрующее звено в свою очередь состоит из внутренней глухой и наружной пер­форированной труб. Эта труба с наружной стороны обмотана проволо­кой, усилена фильтрационной и защитной сетками; снизу труба закан­чивается фрезерным наконечником, внутри которого размещены шаро­вой и кольцевой клапаны (рис. 2.3.-2.5). Рис. 2.3. Схема работы иглофильтровой установки: а - общий вид; б - период погружения иглофильтрового звена в грунт; в - период водопониже­ния; г - эжекторный иглофильтр; 1 - гибкий шланг; 2 - надфильтровая труба; 3 - иглофильтровое звено; 4 - внутренняя труба; 5 - наружная перфорированная труба; 6 - спиральная обмотка; 7 -фильтрационная сетка; 8 - стальная защитная сетка, 9 - кольцевой клапан; 10 - шаровой клапан; 11 – ограничитель; 12 - зубчатый наконечник; 13 - песчано-гравийная смесь; 14 - наружная труба эжектора; 15 - насадка эжектора; 16 - суженный участок трубы; 17 - зона разрежения Для опускания иглофильтра в рабочее положение при сложных грунтах применяют пробуривание скважин, в которые и опускаются иглофильтры (при глубинах до 6...9 м). В песках и супесчаных грунтах иглофильтры погружают гидравлическим способом (рис. 2.3, б), путем подмыва грунта под фрезерным наконечником водой с напором до 0,3 МПа. Поступая в верхнюю часть наконечника, вода опускает шаровой клапан, поступает под давлением к низу наконечника, размывает окру­жающий грунт, в том числе и по периметру трубы. Под действием собственной массы иглофильтр погружается в грунт, кольцевой клапан в процессе погружения трубы закрывает пространство между наруж­ной и внутренней трубами. После погружения иглофильтра на рабо­чую глубину полое пространство вокруг трубы частично заполняется просевшим грунтом, частично засыпается крупнозернистым песком или гравием. При включении всей системы на режим откачки воды (рис. 2.3, в), шаровые клапаны иглофильтров вследствие ползучести и под влиянием вакуума поднимаются вверх и закрывают отверстие, одно­временно кольцевой клапан опускается, открывая путь грунтовой воде через ячейки сеток в пространство между трубами и далее во внутреннюю трубу. Иглофильтры позволяют при одноярусном расположении понизить уровень грунтовых вод на 4...5 м, при двухъярусном - на 7...9 м. Игло­фильтры располагают на расстоянии 0,5 м от бровки котлована или траншеи. Узкие траншеи глубиной до 4,5 м и шириной до 4 м осуша­ют одним рядом иглофильтров, при большей ширине и глубине - дву­мя рядами. Расстояние в ряду между иглофильтрами назначают в зависимости от свойств грунта и глубины понижения уровня грунтовых вод. Для среднезернистых грунтов при Рис. 2.4. Водопонижение иглофильтровой установкой: а - схема установки; 6 - иглофильтр при гидроподмыве; в - то же, при откачке воды; 1- внут­ренняя труба; 2- внешняя труба; 3 - фильтрующая сетка; 4 - кольцевой клапан; 5 - седло; 6 -шаровой клапан; 7 - ограничитель; 8 - наконечник коэффициенте фильтрации 2...60 м/сут расстояние принимают в пределах 1...1,5 м, в сильно фильтрующих крупнопесчаных и песчано-гравелистых грунтах расстояние сокращают до 0,75 м. Иглофильтровая установка состоит из ряда иглофильтров, погру­жаемых в грунт по периметру будущего котлована, по одной или двум сторонам траншеи. На поверхности земли иглофильтры присоединяют водосборным коллектором к насосной установке. При работе насосов в режиме откачки воды благодаря дренирующим свойствам грунта уровень воды в иглофильтре и окружающих грунтовых слоях понижа­ется, что приводит к образованию нового УГВ, который называется депрессионной кривой. Вакуумный способ водопонижения основан на использовании эжекторных водопонизительных установок. Эти установки используют для понижения уровня грунтовых вод в мелкозернистых грунтах (мел­козернистые и пылеватые пески, супеси, илистые и лессовые грунты с коэффициентом фильтрации 0,02... 1 м/сут), в которых применять лег­кие иглофильтровые установки нецелесообразно. При работе вакуум­ных водопонизительных установок вакуум возникает в зоне эжекторного иглофильтра (рис. 2.3, г). Эжекторная установка применима для понижения уровня грун­товых вод одним ярусом до глубины 15...20 м; оптимальные усло­вия для работы эжектора - 8... 18 м. Фильтровое звено эжектора ре­шено по принципу легкого иглофильтра, а надфильтровое звено со­стоит из наружной и внутренних труб с эжекторной насадкой. По­гружение в грунт колонки надфильтровых труб осуществляется, как и у иглофильтра, гидравлическим способом, грунт размывается, тру­ба опускается под действием силы тяжести. Когда колонка опусти­лась до необходимого уровня во внутрь ее опускают внутреннюю трубу с эжектором. В рабочий период к насадке эжектора подается рабочая вода с по­верхности под давлением 0,75...0,8 МПа в кольцевое пространство ме­жду внутренними и наружными трубами. Выходя из эжекторной насадки, струя этой воды создает разряжение в окружающем кольцевом пространстве и подсасывает воду из основной рабочей трубы. В ре­зультате резкого изменения скорости движения рабочей воды в насад­ке создается разрежение и тем самым обеспечивается подсос грунто­вой воды. Грунтовая вода, смешиваясь с рабочей, поступает по трубе наверх под действием всасывающего насоса в циркуляционный резер­вуар. Откаченная из грунта вода отводится из водосборного резервуа­ра самотечным трубопроводом за пределы котлована или строитель­ной площадки. Явление электроосмоса используют для расширения области при­менения иглофильтровых установок в грунтах с коэффициентом фильтрации менее 0,05 м/сут. В этом случае наряду с иглофильтрами в грунт на расстоянии 0,5... 1 м от иглофильтров со стороны котлована погружают стальные трубы или стержни на глубину, идентичную по­гружению иглофильтров. Иглофильтры подключают к отрицательному (катод), а трубы или стержни - к положительному полюсу источника постоянного тока (анод) (рис. 2.5. б). Электроды размещают относительно друг друга в шахматном по­рядке. Шаг, или расстояние анодов и катодов в своем ряду принимают одинаковым в пределах 0,75...1,5 м. В качестве источника электропитания применяют сварочные аппараты или передвижные преобразова­тели электрического тока. Мощность генератора постоянного тока оп­ределяют из необходимой силы тока 0,5... 1 А на 1 м2 площади элек­троосмотической завесы при напряжении в цепи 30...60 В. Под дейст­вием силы электрического тока вода, содержащаяся в порах грунта, освобождается и перемещается по направлению к Рис. 2.5. Схемы иглофильтровых установок с вакуумным (а) и электроосмотическим (б) водопонижением: 1 - вакуум-насос; 2 - депрессионная кривая после понижения уровня воды иглофильтром; 3 -фильтрующее звено; 4 - центробежный насос; 5 - стальная труба (анод); 6 - иглофильтр (катод); 7 - депрессионная кривая после электроосушения иглофильтрам, бла­годаря электроосмосу коэффициент фильтрации грунта возрастает- в 5...25 раз. Применение каждого из описанных методов понижения уровня грунтовых вод зависит от мощности водоносного слоя, коэффициента фильтрации грунта, параметров земляного сооружения и строительной площадки. Решение о выборе метода должно быть также обосновано и с позиций охраны окружающей среды и экологической безопасности возводимого объекта. Использование установок для искусственного водопонижения вы­зывает необходимость решения задач экологического характера. В первую очередь - это необходимость применения экологически чистых технологий, которые не допускали бы загрязнения подземных вод, попадания в них вредных примесей. Нередко при интенсивной откачке грунтовых вод в районе строи­тельства нарушаются гидрогеологические условия, взаимосвязь подземных вод с поверхностными, в результате чего могут произойти на­рушения действующих водозаборных систем, осушение родников и т. д. Продолжительные откачки грунтовых вод особо опасны на за­строенных городских территориях, так как они могут вызвать оседание земной поверхности, деформации зданий и сооружений, смещение осей инженерных сетей. Поэтому выбор способов защиты земляных сооружений от воздействия подземных вод должен сопровождаться анализом и разработкой соответствующих природоохранных меро­приятий. Создание искусственных противофильтрационных завес и экранов. Для ограждения котлованов, траншей, подземных выработок и за­щиты проводимых в них строительных работ от поступления грунто­вых вод в зависимости от физико-механических свойств грунта, его состояния, мощности водоносных слоев существуют следующие спо­собы закрепления грунта: замораживание, инъецирование в грунт рас-творов-отвердителей, создание тиксотропных противофильтрационных экранов и завес, устройство шпунтовых ограждений. В сильно водонасыщенных грунтах (плывунах) при разработке глу­боких выемок, подземных сооружений создаются противофильтрационные завесы при помощи естественного или искусственного замора­живания грунтов. Для опускания иглофильтра в рабочее положение при сложных грунтах применяют пробуривание скважин, в которые и опускаются иглофильтры (при глубинах до 6...9 м). В песках и супесчаных грунтах иглофильтры погружают гидравлическим способом (рис. 2.3, б), путем подмыва грунта под фрезерным наконечником водой с напором до 0,3 МПа. Поступая в верхнюю часть наконечника, вода опускает шаровой Список использованных источников 1.СНиП 3.02.01-87 Земляные сооружения, основания и фундаменты 2.СНиП 3.01.01-85 (с изм. 1 1987, 2 1995) Организация строительного производства Лекция 3. Производство работ в зимних условиях. 1.Производство земляных работ в зимних условиях 2. Предохранение грунта от промерзания 3. Метод оттаивания грунта с разработкой его в талом состоянии 4. Разработка грунта в мерзлом состоянии с предварительным рыхлением 5. Непосредственная разработка мерзлого грунта 6. Контроль качества земляных работ 1.Производство земляных работ в зимних условиях Значительная часть территории России расположена в зонах с про­должительной и суровой зимой. Однако строительство осуществляется круглогодично, в этой связи около 15% общего объема земляных ра­бот приходится выполнять в зимних условиях и при мерзлом состоя­нии грунта. Особенность разработки грунта в "мерзлом состоянии за­ключается в том, что при замерзании грунта механическая прочность его возрастает, а разработка затрудняется. Зимой значительно возрас­тает трудоемкость разработки грунта (ручных работ в 4...7 раз, механизированных в 3...5 раз), ограничивается применение некоторых ме­ханизмов - экскаваторов, бульдозеров, скреперов, грейдеров, в то же время выемки зимой можно выполнять без откосов. Вода, с которой много неприятностей в теплое время года, в замерзшем состоянии ста­новится союзником строителей. Иногда отпадает необходимость в шпунтовых ограждениях, практически всегда в водоотливе. В зави­симости от конкретных местных условий используют следующие ме­тоды разработки грунта: • предохранение грунта от промерзания с последующей разработ­кой обычными методами; • оттаивание грунта с разработкой его в талом состоянии; • разработка грунта в мерзлом состоянии с предварительным рых­лением; • непосредственная разработка мерзлого грунта. 2. Предохранение грунта от промерзания Этот метод основан на искусственном создании на поверхности участка, намеченного к разработке в зимнее время, термоизоляционно­го покрова с разработкой грунта в талом состоянии. Предохранение проводится до наступления устойчивых отрицательных температур, с заблаговременным отводом с утепляемого участка поверхностных вод. Применяют следующие способы устройства термоизоляционного покрытия: предварительное рыхление грунта, вспахивание и боронова­ние грунта, перекрестное рыхление, укрытие поверхности грунта утеп­лителями и др. Предварительное рыхление грунта, а также вспахивание и бороно­вание осуществляется накануне наступления зимнего периода на уча­стке, предназначенном для разработки в зимних условиях. При рых­лении поверхности грунта верхний слой приобретает рыхлую структуру с заполненными воздухом замкнутыми пустотами, обладающи­ми достаточными теплоизоляционными свойствами. Вспашку произ­водят тракторными плугами или рыхлителями на глубину 30...35 см с последующим боронованием на глубину 15...20 см. Такая обработка в сочетании с естетвенно образующимся снеговым покровом отдаля­ют начало промерзания грунта на 1,5 мес, а на последующий период уменьшают общую глубину промерзания примерно на 113. Снеговой покров может быть увеличен перемещением снега на участок бульдо­зерами или автогрейдерами или установкой перпендикулярно направ­лению господствующих ветров нескольких рядов снегозащитных за­боров из решетчатых щитов размером 2х2 м на расстоянии 20...30 м ряд от ряда. Глубинное рыхление производят экскаваторами на глубину 1,3... 1,5 м пу­тем перекидки разрабатываемого грунта на участке, где в последую­щем будет располагаться земляное сооружение. Перекрестное рыхление поверхности на глубину 30...40 см, второй слой которого располагается под углом 60...90°, а каждая последую­щая проходка выполняется с нахлесткой на 20 см. Такая обработка, включая снежный покров, отодвигает начало замерзания грунта на 2,5...3,5 мес, резко снижается общая глубина промерзания. Предварительная обработка поверхности грунта механическим рыхлением особенно эффективна при утеплении этих участков земли. Укрытие поверхности грунта утеплителями. Для этого использу­ют дешевые местные материалы - древесные листья, сухой мох, тор­фяная мелочь, соломенные маты, стружки, опилки, снег. Наиболее простой способ - укладка этих утеплителей толщиной слоя 20...40 см непосредственно по грунту. Такое поверхностное утепление применя­ют в основном для небольших по площади выемок. Укрытие с воздушной прослойкой. Более эффективным является использование местных материалов в сочетании с воздушной прослой­кой. Для этого на поверхности грунта раскладывают лежни толщиной 8.-..10 см, на них горбыли или другой подручный материал - ветки, прутья, камыши; по ним сверху насыпают слой опилок или древесных стружек толщиной 15...20 см с предохранением их от сдувания ветром. Такое укрытие чрезвычайно эффективно в условиях срединной России, оно фактически предохраняет грунт от промерзания в течение всей зимы. Целесообразно площадь укрытия (утепления) увеличивать с ка­ждой стороны на 2...3 м, что предохранит грунт от промерзания не только сверху, но и сбоку. С началом разработки грунта вести его надо быстрыми темпами, сразу на всю необходимую глубину и небольшими участками. Утепляющий слой при этом нужно снимать только на разрабатываемой площади, в противном случае при сильных морозах будет быстро об­разовываться мерзлая корка грунта, затрудняющая производство работ. 3. Метод оттаивания грунта с разработкой его в талом состоянии Оттаивание происходит за счет теплового воздействия и характе­ризуется значительной трудоемкостью и, энергетическими затратами. Применяется в редких случаях, когда другие методы недопустимы или неприемлемы - вблизи действующих коммуникаций и кабелей, в стес­ненных условиях, при аварийных и ремонтных работах. Способы оттаивания классифицируются по направлению распро­странения теплоты в грунте и по применяемому теплоносителю (сжигание топлива, пар, горячая вода, электричество). По направлению оттаивания все способы делятся на три группы. Оттаивание грунта сверху вниз. Теплота распространяется в вер­тикальном направлении от дневной поверхности вглубь грунта. Спо­соб наиболее прост, практически не требует подготовительных работ, наиболее часто применим на практике, хотя с точки зрения экономно­го расхода энергии наиболее несовершенен, так как источник теплоты размещается в зоне холодного воздуха, поэтому неизбежны значитель­ные потери энергии в окружающее пространство. Оттаивание грунта снизу вверх. Теплота распространяется от нижней границы мерзлого грунта к дневной поверхности. Способ наи­более экономичный, так как оттаивание происходит под защитой мерз­лой корки грунта и теплопотери в пространство практически исключены. Потребная тепловая энергия может быть частично сэкономлена за счет оставления верхней корки грунта в промерзшем состоянии. Она имеет наиболее низкую температуру, поэтому требует больших затрат энергии на оттаивание. Но этот тонкий слой грунта в 10... 15 см будет беспрепятственно разработан экскаватором, для этого вполне хватит мощности машины. Главный недостаток этого способа в необходимо­сти выполнения трудоемких подготовительных операций, что ограни­чивает область его применения. Радиальное оттаивание грунта занимает промежуточное положение между двумя предыдущими способами по расходу тепловой энергии. Теплота распространяется в грунте радиально от вертикаль­но установленных прогревных элементов, но для того, чтобы их уста­новить и подключить к работе требуются значительные подготовительные работы. Для выполнения оттаивания грунта по любому из этих трех спосо­бов необходимо участок предварительно очистить от снега, чтобы не тратить тепловую энергию на его оттаивание и недопустимо переув­лажнять грунт. В зависимости от применяемого теплоносителя существует не­сколько методов оттаивания. Оттаивание непосредственным сжиганием топлива. Если в зимнее время необходимо выкопать 1...2 ямы, самое простое реше­ние - обойтись простым костром. Поддерживание костра в течение смены приведет к оттаиванию грунта под ним на 30...40 см. Погасив костер и хорошо утеплив место прогрева опилками, оттаивание грунта внутрь будет продолжаться за счет аккумулированной энергии и за смену может достигнуть общей глубины до 1 м. При необходимости можно снова расжечь костер или разработать талый грунт и на дне ямы развести костер. Применяют способ крайне редко, так как только незначительная часть тепловой энергии расходуется продуктивно. Огневой способ применим для отрывки небольших траншей, ис­пользуется звеньевая конструкция (рис. 3.1) из ряда металлических коробов усеченного типа, из которых легко собирается галерея необ­ходимой длины, в первом из них устраивают камеру сгорания твер­дого или жидкого топлива (костер из дров, жидкое и газообразное то­пливо с сжиганием через форсунку). Тепловая энергия перемещается к вытяжной трубе последнего короба, создающей необходимую тягу, благодаря которой горячие газы проходят вдоль всей галереи и грунт под коробами прогревается по всей длине. Сверху короба желательно утеплить, часто утеплителем используют талый грунт. После смены агрегат убирают, полосу оттаявшего грунта засыпают опилками, дальнейшее оттаивание продолжается за счет аккумулированного в грунте тепла. Электропрогрев. Сущность данного метода состоит в пропускании электрического тока через грунт, в результате чего он приобретает по­ложительную температуру. Используют горизонтальные и вертикаль­ные электроды в виде стержней или полосовой стали. Для первона­чального движения электрического тока между стержнями необходимо создать токопроводящую среду. Такой средой может быть талый грунт, если электроды Рис. 3.1. Установка для оттаива­ния грунта жидким топливом: а - общий вид; б - схема утепления короба; 1 - камера сгорания; 2 - вы­тяжная труба; 3 - утеплитель (обсыпка талым грунтом) забить в грунт до талого грунта, или на поверх­ности грунта, очищенного от снега, насыпать слой опилок толщиной 15...20 см, смоченных солевым раствором с кон-центрацией 0,2...0,5%. Вначале смоченные опилки являются токопроводящим эле-ментом. Под воздействием теплоты, гене-рируемой в слое опилок, верхний слой грунта нагревается, оттаивает и сам стано-вится проводником тока от одного элект- рода к другому. Под воздействием теплоты происходит оттаивание нижележащих слоев грунта. В последующем распростране­ние тепловой энергии осуществляется в основном в толще грунта, опилочный слой только защищает обогреваемый участок от потерь тепло­ты в атмосферу, для чего слой опилок целесообразно накрыть рулон­ными материалами или щитами. Этот способ достаточно эффективен при глубине промерзания или оттаивания грунта до 0,7 м. Расход элек­троэнергии на отогрев 1 м3 грунта колеблется в пределах 150...300 кВт.ч, температура нагретых опилок не превышает 80...90°С. Оттаивание грунта полосовыми электродами, укладываемы­ми на поверхность грунта, очищенной от снега и мусора, по возмож­ности выровненной. Концы полосового железа отгибают кверху на 15...20 см для подключения к электропроводам. Поверхность отогре­ваемого участка покрывают слоем опилок толщиной 15...20 см, смо­ченных раствором хлористого натрия или кальция консистенции 0,2...0,5%. Так как грунт в промороженном состоянии не является про­водником, то на первой стадии ток движется по смоченным раствором опилкам. Далее отогревается верхний слой грунта и оттаявшая вода начинает проводить электрический ток, процесс со временем идет вглубь грунта, опилки начинают выполнять роль теплозащиты отогре­ваемого участка от теплопотерь в атмосферу. Опилки сверху обычно покрывают толем, пергамином, щитами, другими защитными материа­лами. Способ применим при глубине отогрева до 0,6...0,7 м, так как при больших глубинах напряжение падает, грунты менее интенсивно включаются в работу, значительно медленнее нагреваются. К тому же они достаточно пропитаны с осени водой, которая требует больше энергии для перехода в талое состояние. Расход энергии колеблется в пределах 50...85 кВт.ч на 1 м3 грунта. Оттаивание грунта стержневыми электродами (рис. 3.2). Данный метод осуществляют сверху вниз, снизу вверх и комбиниро­ванным способами. При оттаивании грунта вертикальными электрода­ми стержни из арматурного железа с заостренным нижним концом за­биваются в грунт в шахматном порядке, обычно используя рамку 4x4 м с крестообразно натянутыми проволоками; расстояние между элек­тродами оказывается в пределах 0,5...0,8 м. Рис. 3.2. Оттаивание грунта глубинными электродами: а - снизу вверх; б - сверху вниз; 1 -талый грунт; 2 - мерзлый грунт; 3 – элек-трический провод; 4 - электрод- 5 - слой гидро-изоляционного материа-ла; 6 - слой опилок; I-IY— слои оттачивания При прогреве сверху вниз предварительно очищают от снега и на­леди поверхность, стержни забивают в грунт на 20...25 см, укладыва­ют слой опилок, пропитанных раствором солей. По мере прогрева грунта электроды забивают глубже в грунт. Оптимальной .будет глу­бина прогрева в пределах 0,7...1,5 м. Продолжительность оттаивания грунта воздействием электрического тока примерно 1,5...2,0 сут, по­сле этого увеличение глубины оттаивания будет происходить за счет аккумулированной теплоты еще в течение 1...2 сут. Расстояние меж­ду электродами 40...80 см, расход энергии по сравнению с полосовы­ми электродами сокращается на 15...20% и составляет 40...75 кВт • ч на 1 м3 грунта. При прогреве снизу вверх пробуривают скважины и вставляют элек­троды на глубину, превышающую глубину промерзшего грунта на 15...20 см. Ток между электродами идет по талому грунту ниже уровня промерзания, при нагреве грунт отогревает вышележащие слои, кото­рые также включаются в работу. При этом методе применять слой опилок не требуется. Расход энергии составляет 15...40 кВт • ч на 1 м3 грунта. Третий, комбинированный способ, будет иметь место при заглубле­нии электродов в подстилающий талый грунт и устройстве на дневной поверхности опилочной засыпки, пропитанной солевым раствором. Электрическая цепь замкнется наверху и внизу, оттаивание грунта бу­дет происходить сверху вниз и снизу вверх одновременно. Так как трудоемкость подготовительных работ при этом способе самая высо­кая, то его применение может быть оправдано лишь в исключитель­ных случаях, когда требуется ускоренное оттаивание грунта. Оттаивание токами высокой частоты. Этот метод позволяет резко сократить подготовительные работы, так как промерзший грунт сохраняет проводимость к токам высокой частоты, поэтому отпадает надобность в большом заглублении электродов в грунт и в устройстве опилочной засыпки. Расстояние между электродами может быть уве­личено до 1,2 м, т. е. сокращено их количество почти в два раза. Про­цесс оттаивания грунта протекает относительно быстро. Ограниченное использование способа связано с недостаточным выпуском генерато­ров токов высокой частоты. Одним из методов, которые в настоящее время утратили свою эффективность и вытеснены более современными, является оттаи­вание грунта паровыми или водяными иглами. Для этого необхо­димо наличие источников горячей воды и пара, при малой, до 0,8 м глубине промерзания грунта. Паровые иглы представляют со­бой металлическую трубу длиной до 2 м и диаметром 25...50 мм. На нижнюю часть трубы насажен наконечник с отверстиями диаметром 2...3 мм. Иглы соединяют с паропроводом гибкими резиновыми шлангами при наличии на них кранов. Иглы заглубляют в скважи­ны, предварительно пробуриваемые на глубину, приблизительно равную 70% глубины оттаивания. Скважины закрывают защитными колпаками, снабженные сальниками для пропуска паровой иглы. Пар подают под давлением 0,06...0,07 МПа. После установки акку­мулированных колпаков прогреваемую поверхность покрывают сло­ем термоизоляционного материала, чаще всего опилок. Иглы распо­лагают в шахматном порядке с расстоянием между центрами 1 ...1,5 м. Расход пара на 1 м3 грунта составляет 50..100 кг. За счет выделения паром в грунте скрытой теплоты парообразования прогрев грунта проходит особенно интенсивно. Этот метод требует расхода тепло­вой энергии примерно в 2 раза больше, чем метод вертикальных электродов. Оттаивание грунта теплоэлектронагревателями. Данный ме­тод основан на передаче теплоты мерзлому грунту контактным спосо­бом. В качестве основных технических средств применяются электро­маты, изготавливаемые из специального теплопроводящего материала, через который пропускают электрический ток. Прямоугольные маты, размеры которых могут закрывать поверхность от 4...8 м2, укладыва­ются на оттаиваемый участок и подсоединяются к источнику электри­чества напряжением 220 В. При этом образующееся тепло эффективно распространяется сверху вниз в толщу мерзлого грунта, что приводит к его оттаиванию. Время, необходимое для оттаивания, зависит от температуры окружающего воздуха и от глубины промерзания грунта и в среднем составляет 15-20 ч. 4. Разработка грунта в мерзлом состоянии с предварительным рыхлением Рыхление мерзлого грунта с последующей разработкой землерой­ными и землеройно-транспортными машинами осуществляют механи­ческим или взрывным методом. Механическое рыхление мерзлого грунта с использованием совре­менных строительных машин повышенной мощности приобретает все большее распространение. В соответствии с требованиями экологии, перед зимней разработкой грунта необходимо в осенний период снять бульдозером слой растительного грунта с намеченного для разработки участка. Механическое рыхление базируется на резании, раскалывании или сколе мерзлого грунта статическим (рис.3.3.) или динамическим воздействием. При динамическом воздействии на грунт осуществляется его раскалывание или сколы молотами свободного падения и направ­ленного действия (рис.3.4.). Этим способом разрыхление грунта производят молотами свободного падения (шар- и клин-молотами), подвешенными на канатах на стрелы экскаваторов, либо молотами направленного действия, когда рыхление осуществляется сколом грунта. Рыхление механическим способом позволяет осуществлять его разработку землеройными и землеройно-транспортными маши­нами. Молоты массой до 5 т сбрасывают с высоты 5...8 м: молот в форме шара рекомендуется применять при рыхлении песчаных и супесчаных грунтов, клин-молоты - для глинистых (при глубине промерзания 0,5...0,7 м). В качестве молота направленного дейст­вия широко применяют дизель-молоты на экскаваторах или тракто­рах; они позволяют разрушать промороженный грунт на глубину до 1,3 м (рис. 3.5.). Статическое воздействие основано на непрерывном режущем усилии в мерзлом грунте специального рабочего органа - зуба-рыхли­теля, который может быть рабочим оборудованием гидравлического экскаватора «обратная лопата» или быть навесным оборудованием на мощных тракторах. Рис. 3.3. Рыхление мерзлого грунта статическим воздействием: а - бульдозером с активными зубьями; б - экскаватором-рыхлителем; 1 - направление хода рыхления Рис.3.4. Рыхление мерзлого грунта динамическим воздействием: а - схема рыхления молотом свободного падения; б - то же, дизель-молотом; в - то же, вибромо­лотом; г - то же, при глубине промерзания до 1,5 м; д - то же, при глубине промерзания более 1,5 м; 1 - молот; 2 - экскаватор; 3 - мерзлый слой грунта; 4 - направляющая штанга; 5 - ди­зель-молот; 6 - вибромолот Рыхление статическими рыхлителями на базе трактора подразумевает в качестве навесного оборудования специального ножа (зуба), режущее усилие которого создается за счет тягового усилия трактора. Машины этого типа рассчитаны на послойное рыхление грунта на глубину 0,3...0,4 м. Число зубьев зависит от мощности трактора, при минимальной мощности трактора 250 л.с. использу­ется один зуб. Разрыхление грунта осуществляют параллельными послойными проходками через 0,5 м с последующими поперечными проходками под углом 60...90° к предыдущим. Перемещение разрыхленного грунта в отвал осуществляют бульдозерами. Целе­сообразно навесное оборудование крепить непосредственно на бульдозер и использовать его для самостоятельного перемещения разрыхленного грунта. Производительность рыхли­теля 15...20 м3/ч. Способность статических рыхлителей послойно разрабатывать мерзлый грунт дает возможность использовать их независимо от глу­бины промерзания грунта. Современные рыхлители на базе тракторов с бульдозерным оборудованием благодаря своим широким технологи­ческим возможностям находят широкое применение в строительстве. Это обусловлено их высокой экономичностью. Так, стоимость разра­ботки грунта с применением рыхлителей по сравнению с взрывным способом рыхления в 2...3 раза ниже. Глубина рыхления этими маши­нами составляет 700... 1400 мм. Рис. 3.5. Схема совместной работы дизель-молота и экскаватора «прямая лопата» Рыхление мерзлых грунтов взрывом эффективно при значитель­ных объемах разработки мерзлого грунта. Метод применяют преиму­щественно на незастроенных участках, и ограниченно застроенных - с использо-ванием укрытий и локали-заторов взрыва (тяжелых пригрузочных плит). В зависимости от глубины промерзания грунта взрыв-ные работы выполняют: ■ методом шпуровых и щелевых зарядов при глубине промерзания грунта до 2 м; ■ методом скважинных и щелевых зарядов при глубине промерза­ния свыше 2 м. Шпуры просверливают диаметром 22...50 мм, скважины — 900...1100 мм, расстояние между рядами принимается от 1 до 1,5 м. Щели на расстоянии 0,9... 1,2 м одна от другой нарезают щеленарезными машинами фрезерного типа или баровыми машинами. Из трех соседних щелей взрывчатое вещество помещается только в сред­нюю, крайние и промежуточные щели служат для компенсации сдвига мерзлого грунта во время взрыва и для снижения сейсмиче­ского эффекта. Заряжают щели удлиненными или сосредоточенны­ми зарядами, после чего их сверху засыпают талым песком. При ка­чественном выполнении подготовительных работ в процессе взры­вания мерзлый грунт полностью дробится, не повреждая стенок кот­лована или траншеи. Разрыхленный взрывами грунт разрабатывается экскаваторами или землеройно-транспортными машинами. 5. Непосредственная разработка мерзлого грунта Разработка (без предварительного рыхления) может осуществляет­ся двумя методами - блочным и механическим. Блочный метод разработки применим для больших площадей и основан на том, что монолитность мерзлого грунта нарушается за счет разрезки его на блоки. С помощью навесного оборудования на тракторе - баровой машины грунт разрезают при взаимно-перпендику­лярных проходках на блоки шириной 0,6... 1,0 м (рис.3.6.). При малой глубине промерзания (до 0,6 м) достаточно сделать только продольные разрезы. Баровые машины, осуществляющие нарезку щелей, имеют одну, две или три врубовые цепи, навешенные на тракторы или траншейные экскаваторы. Баровые машины позволяют прорезать в мерзлом грунте щели глубиной 1,2...2,5 м. Используют стальные зубья с режущей кромкой из прочного сплава, что продлевает срок их службы, а при износе или истирании позволяет быстро их заменить. Расстояние между барами принимается в зависимости от грунта через 60... 100 см. Раз­работку производят экскаваторами «обратная лопата» с ковшом боль­шой вместимости или глыбы грунта волоком перемещают с разрабаты­ваемой площадки в отвал бульдозерами или тракторами. Механический метод основан на силовом, а чаще в сочетании с ударным или вибрационном воздействии на массив мерзлого грунта. Реализуется метод применением обычных землеройных и землеройно-транспортных машин и машин со специально разработанными для зимних условий рабочими органами (рис.3.7.). Рис. 3.6. Схема блочной разработки грунта: а- нарезка щелей баровой машиной; б - то же, с извлечением блоков трактором; в - разработка котлована с извлечением блоков мерзлого грунта при помощи крана; 1 - слой мерзлого грунта; 2 - режущие цепи (бары); 3 - экскаватор; 4 - щели в мерзлом грунте; 5 - нарезанные блоки грун­та; б - перемещаемые с площадки блоки; 7 - стоянки крана; 8 - транспортное средство; 9 - кле­щевой захват; 10 - строительный кран; 11 - трактор Обычные серийные машины применяют в начальный период зимы, когда глубина промерзания грунта незначительна. Прямая и обратная лопата могут разрабатывать грунт при глубине промерзания 0,25...0,3 м; с ковшом вместимостью более 0,65 м3-0,4 м; экскаватор драглайн - до 0,15 м; бульдозеры и скреперы в состоянии разрабатывать промерзший грунт на глубину до 15 см. Для зимних условий разработано специальное оборудование для одноковшовых экскаваторов - ковши с виброударными активными зубьями и ковши с захватно-клещевым устройством. Затраты энер­гии на резание грунта примерно в 10 раз больше, чем на скалыва­ние. Вмонтирование в режущий край ковша экскаватора виброударных механизмов, аналогичных по работе отбойному молотку, при­носят хорошие результаты. За счет избыточного режущего усилия такие одноковшовые экскаваторы могут послойно разрабатывать массив мерзлого грунта. Процесс рыхления и экскавации грунта оказывается единым. Разработку грунта осуществляют и многоковшовыми экскаватора­ми, специально разработанными для проходки траншей в мерзлом грунте. Для этой цели служит специальный режущий инструмент в виде клыков, зубьев или коронок со вставками из твердого металла, укрепляемых на ковшах. На рис. 5.40 показан рабочий орган многоков­шового экскаватора с активными зубьями для разработки скальных и мерзлых грунтов. Послойную разработку грунта можно осуществлять специализиро­ванной землеройно-фрезерной машиной, снимающей стружку глуби­ной до 0,3 м и шириной 2,6 м. Перемещение разработанного мерзлого грунта производят бульдозерным оборудованием, входящим в ком­плект машины. Рис. 3.7. Механический способ непосредственной разработки грунта: а - ковш экскаватора с активными зубьями; б – разра-ботка грунта экскаватором «обратная лопа­та» и захватно-клещевым устрой-ством; в - землеройно-фрезер-ная машина; 1 - ковш; 2 - зуб ков­ша; 3 - ударник; 4 – вибра-тор; 5 - захватно-клещевое устройство; 6 - отвал бульдо-зера; 7 - гид­роцилиндр для подъема и опускания рабочего органа; 8 - рабочий орган (фреза) 6. Контроль качества земляных работ Процессы возведения земляных сооружений систематически кон­тролируют, проверяя: • положение выемок и насыпей в пространстве (в плане и высот­ное); • геометрические размеры земляных сооружений; • свойства грунтов, залегающих в основании сооружений; • свойства грунтов, используемых для устройства насыпных со­оружений; • качество укладки грунта в насыпи и обратные засыпки (характеристики уложенных и уплотненных грунтов). Постоянный контроль за качеством производства работ осуществ­ляют инженерно-технические работники, операционный контроль про­изводят с привлечением представителей геодезической службы и строительной лаборатории. При контроле положения в пространстве и размеров сооруже­ний проверяют: расположение на плане земляных сооружений и их размеры; отметки бровок и дна выемок; отметки верха насыпей с учетом запаса на осадку; отметки спланированных поверхностей, уклоны откосов выемок и насыпей. Данный контроль осуществля­ют с помощью геодезических приборов, а также простейших инструкций. Лекция 4. ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ФУНДАМЕНТОВ 1.Технология устройства фундаментов. Общие положения 2. Виды ленточных фундаментов и технология их устройства 3. Конструкции забивных свай и шпунта 1.Технология устройства фундаментов. Общие положения Промышленные здания и сооружения передают нагрузку от своей массы, включая полезную нагрузку, через фундаменты на грунтовое основание. Исходя из несущей способности основания и действующей на него нагрузки, конструктивное решение фундаментов может быть различным. Для большинства малоэтажных гражданских и промышленных зда­ний подходят ленточные фундаменты. Ленточные фундаменты отно­сятся к фундаментам мелкого заложения, передающим нагрузку на грунты основания, преимущественно через подошву. Такие фундамен­ты возводят в открытых котлованах. По условиям изготовления их подразделяют на монолитные, сооружаемые непосредственно в котло­ване, и сборные, монтируемые из элементов заводского изготовления. Ленточные фундаменты используют для передачи нагрузки на ос­нование от стен зданий или ряда колонн. В плане они могут состоять из одинарных и перекрестных лент; первые обычно устраивают под стены, а перекрестные - под сетку колонн. Для одноэтажных зданий, включая промышленные, вместо сплошных фундаментов часто приме­няют столбчатые, которые через колонны (стойки) воспринимают на­грузку от каркаса здания и через ранд-балки (обвязочные балки) - на­грузки от стенового ограждения. Значительное заглубление ленточных фундаментов, близкое взаим­ное расположение несущих стен вынуждают разрабатывать котлованы под всей площадью здания. Обычно разрабатываемый грунт нужно увозить с площадки в отвал и привозить грунт для обратной засыпки пазух. В грунтах со слабой несущей способностью глубина заложения фундаментов значительно увеличивается, а это заставляет устраивать ленточные фундаменты с развитой опорной частью, что приводит к резкому увеличению расхода бетона. Переход к строительству многоэтажных зданий привел к увеличе­нию нагрузок на основания, что потребовало найти новое конструк­тивное решение фундаментов, способных воспринимать повышенные нагрузки или использовать свайные фундаменты. Сваи применяют для устройства фундаментов под различные здания и сооружения, повы­шения несущей способности слабых грунтов, шпунтовые сваи - для укрепления стенок котлованов от обрушения. Применение свайных фундаментов вместо сборных ленточных фундаментов позволяет резко сократить объем земляных работ, уменьшить объем монолитного или сборного железобетона на уст­ройство фундаментов и стен подвала, сократить сроки работ и стои­мость устройства фундаментов. Свайные фундаменты, в отличие от ленточных, характеризуются меньшими по величине и более равно­мерными осадками. Для зданий повышенной этажности, при ослабленных грунтах, раз­ной несущей способности основания под различными частями возво­димого сооружения и других техногенных факторах в качестве фунда­мента устраивают монолитную плиту (сплошной фундамент) под всем сооружением. Фундаментные плиты разрезаются в плане только оса­дочными швами, плиты обеспечивают жесткость здания и совместную работу фундамента и надземной части сооружения. Сплошные фунда­менты резко снижают неравномерность осадки отдельных частей со­оружения. 2. Виды ленточных фундаментов и технология их устройства Монолитные ленточные фундаменты. Ленточные фундаменты под стены устраивают в основном монолитными или из сборных бло­ков. Монолитные железобетонные ленточные фундаменты выполня­ют в виде нижней армированной ленты и неармированной или мало армированной фундаментной стены, выше которой устраивают стены здания. Процесс возведения фундаментов и стен из монолитного железобе­тона включает разбивку осей фундаментов, устройство опалубки, сборку и установку арматуры и бетонирование. Выбор технологии воз­ведения фундаментов зависит от конструктивных решений фундамен­тов и самих зданий, а также от имеющегося технологического обору­дования и механизмов. На выбор типа опалубки влияет вид бетонируемых конструкций и их повторяемость. Выбирают опалубку на основе технико-эконо­мических расчетов по возможным вариантам. Определяющие пока­затели - затраты материалов и труда, себестоимость одного оборота опалубки. При большой повторяемости фундаментов небольшого объема и простой формы применяют инвентарные металлические блок-формы, устанавливаемые на место краном. Блок-формы могут изготавливаться неразъемными, разъемными, и трансформируемыми; последние изме­няют свои размеры и форму путем раздвижки с последующей фикса­цией элементов специальными устройствами. В отдельных случаях мо­жет применяться стальная инвентарная опалубка из пространственных блоков или крупных щитов, несъемная опалубка из плоских или про­странственных железобетонных элементов, мелко- и крупнощитовая опалубка с палубой из водостойкой фанеры. Монтаж арматуры выполняют укрупненными элементами в виде сеток и пространственных каркасов. Нижнюю арматурную сетку фун­дамента устанавливают до монтажа опалубки. Для создания защитного слоя бетона устанавливают фиксаторы в шахматном порядке с шагом 1 м. Далее устанавливают арматурные каркасы и закрепляют их с по­мощью фиксаторов. Временные крепления с каркасов снимают после их приварки к сетке подошвы фундамента. Отдельные стержни сеток и каркасов на месте их установки необходимо соединить на сварке. По завершении опалубочных работ на захватке приступают к установке опалубки. Опалубку ленточных фундаментов постоянного поперечного сече­ния собирают в зависимости от высоты фундамента. При высоте 2...2,5 м щиты устанавливают последовательно вертикально, соединяя их между собой на замках, временно раскрепляют инвентарными, под­косами. К ним присоединяют схватки, а затем опалубочные плоскости соединяют стяжками. Щиты второго яруса закрепляют на нижних по­сле рихтовки установленной опалубки и располагают их горизонталь­но. При высоте ленточного фундамента более 2,5 м конструктивное решение опалубки должно быть предложено в технологической карте. Щитовая опалубка ленточных фундаментов переменного попереч­ного сечения может сначала собираться для нижней части фундамента в виде плиты, верхняя часть опалубки может быть установлена до и после бетонирования нижней части фундамента. Перед укладкой бетонной смеси необходимо тщательно подгото­вить грунтовое основание. Рыхлые, органические и подобные грунты должны быть удалены, места перекопки грунта следует заполнить уп­лотненным песком или щебнем, Для достижения монолитности железобетонных фундаментов бето­нирование необходимо вести непрерывно, не допуская образования швов. Бетонную смесь укладывают слоями толщиной 20...30 см, каж­дый последующий слой укладывают после уплотнения предыдущего и, как правило, до начала его схватывания. Ленточные фундаменты бетонируют в зависимости от конструк­тивных особенностей в один, два и три этапа (рис. 4.1). Одноэтапное послойное бетонирование применяется при устройстве ленточных фундаментов прямоугольного сечения в распор или переменного сече­ния при площади поперечного сечения менее 3 м2. Ленточные фунда­менты со ступенями при площади поперечного сечения более 3 м бе­тонируют в два этапа: сначала ступени, затем стену. В три этапа бето­нируют ленточные фундаменты с подколонниками, применяемые в каркасных зданиях. Рис. 4.1. Бетонирование ленточных фундаментов: а - столбчатого при непрерывной подаче бетонной смеси; б - то же, бетонируемого ступенями, в -ступенчатого бетонируемого с использованием виброхобота; г - конструктивное решение фундамента; 1- опалубка фундамента; 2 - бадья с бетонной смесью; 3 - рабочая площадка; 4 - вибра­тор; 5-бетон; 6 - звеньевой хобот; 7 - продольное армирование; 8 - поперечная арматура, 9 -бетонная подготовка; 10 - уплотненный грунт; 11- оклеечная гидроизоляция Особенности бетонирования стен подземной части здания зависят от толщины и высоты стен, а также от вида опалубки. Разборно-переставную щитовую опалубку устанавливают в два приема: вначале с одной стороны на всю высоту стены, а после установки арматуры -с другой. При большой высоте и толщине стены опалубку второй сто­роны устанавливают поярусно в процессе бетонирования. Если опа­лубку устанавливают на всю высоту стены, то в опалубке предусмат­ривают отверстия для подачи бетонной смеси. Опалубку стен толщи­ной более 0,5 м можно возводить на всю высоту стены с подачей бе­тонной смеси сверху с помощью хоботов. Технология бетонирования стен зависит от конструкции опалубки. Может быть предусмотрена поярусная укладка бетонной смеси на вы­соту 400...600 мм при высоте яруса наращиваемой опалубки в тех же пределах. При бетонировании стен в разборно-переставной опалубке высота участков, выполняемых без перерыва, не должна превышать 3 м. При большей высоте участков стен, бетонируемых без рабочих швов, необходимо устанавливать перерывы в бетонировании продолжитель­ностью 40... 120 мин для осадки бетонной смеси и предупреждения об­разования осадочных трещин. При длине стены более 20 м ее делят на участки по 7... 10 м и на границе участков устанавливают разделительную перегородку. Ведущим процессом при устройстве фундаментов является бетони­рование, поэтому количество рабочих в каждом потоке (установка опа­лубки, укладка арматуры, бетонирование, разборка опалубки) опреде­ляется по ведущему потоку. Необходимо, чтобы работа во всех пото­ках шла в одном ритме. Для организации поточной работы фундамен­ты и стены разбивают на захватки, в качестве которых может быть пролет, часть пролета или фундаменты на одной оси. Сборные ленточные фундаменты состоят из сборных фундамент­ных подушек, армированных по расчету, выше которых устанавливают блоки стен. Железобетонные фундаментные плиты-подушки и бетон­ные стеновые блоки унифицированы, номенклатура предусматривает их разделение на четыре группы, каждая из которых отличается вос­принимаемой нагрузкой. Для повышения жесткости сооружения, для выравнивания осадок при строительстве на слабых грунтах и в качест­ве антисейсмических мероприятий сборные фундаменты усиливают армированными швами или железобетонными поясами, устраиваемы­ми поверх фундаментных подушек или последнего ряда стеновых фун­даментных блоков по всему периметру здания на одном уровне. При песчаных грунтах фундаментные блоки укладывают непосред­ственно на выровненное основание, при других грунтах - на песчаную подушку толщиной 10 см. Под подошвой фундаментов нельзя остав­лять насыпной или разрыхленный грунт, его необходимо удалить и вместо него засыпать песок или щебень. Углубления в грунтовом ос­новании высотой более 10 см заполняют монолитным бетоном. Шири­ну и длину песчаного основания делают на 20...30 см больше разме­ров фундамента, чтобы блоки не свисали с песчаной подушки. Фундаментные блоки укладывают по схеме их раскладки в соот­ветствии с проектом (рис. 4.2), чтобы обеспечить разрывы для про­кладки труб водоснабжения, канализации и других вводов. Монтаж начинают с установки маячных блоков по углам и в мес­тах пересечения стен. Фундаментный блок подается краном к месту укладки, наводится и опускается на основание, незначительные откло­нения от проектного положения устраняют перемещая блок монтаж­ным ломиком при на-тянутых стропах. При этом поверхность основания не должна быть нарушена. Стропы снимают после того, как блок займет правильное положение в плане и по высоте. Разрывы между блоками ленточного фундамента и боковыми пазухами в процессе монтажа заполняют песком или песчаным грунтом и уплотняют. Рис. 4.2. Монтаж сборных ленточных фундаментов: 1 - фундаментная подушка; 2 - стеновой блок; 3 — песчаная подготовка; 4 - арматурный пояс; 5 - постель из раствора; 6 - заделка стыка мо-нолитным бетоном; 7 — строповка блока При монтаже фундаментов под колонны тщательно контролируют положение устанавливаемых блоков относительно основных осей. С помощью нивелиров контролируют положение блоков по высоте, у блоков стаканного типа проверяют отметку дна стакана, у других -верхней плоскости блока. Монтаж стен подвала (стеновых блоков) начинают после проверки положения уложенных фундаментных блоков (подушек) и устройства гидроизоляции. Если в проекте отсутствуют особые указания, то в ка­честве изоляции расстилают слой раствора толщиной 2...3 см по очи­щенной поверхности фундаментов; раствор одновременно служит вы­равнивающим слоем. В соответствии с монтажной схемой на фундаментах размечают положение стеновых блоков первого (нижнего ряда), отмечая места вертикальных швов. Монтаж начинают с установки маячных блоков в углах и местах пересечения стен на расстоянии 20...30 м друг от друга. После установки маячных блоков на уровне их верха натягива­ют шнур - причалку, по которому устанавливают рядовые блоки. Последующие ряды блоков монтируют в той же последовательно­сти, размечая раскладку блоков на нижележащем ряду. Первые два ряда блоков устанавливают с уложенных фундаментных блоков, по­следующие - с инвентарных подмостей. Марка раствора, на котором должны монтироваться блоки, указывается в проекте. Монтажный кран можно располагать на бровке котлована, тогда в пределах захватки сначала монтируют все фундаментные блоки, а затем блоки стен подвала. Если кран находится в котловане, то фун­даменты и стены подвала устанавливают отдельными участками, исходя из того, что монтажный кран не сможет вторично войти в зону, где уже уложены блоки выше уровне земли. Рис. 4.3. Схема устройства фундамент­ной плиты: 1 - границы фундаментной плиты по высоте, 2 - продольная арматура; 3 - то же, попе­речная; 4 — оклеенная гидроизоляция; 5 - бе­тонная подготовка; б - уплотненный грунт Сплошные фундаменты (монолитная плита) изготовляют из моно­литного железобетона, по конструктивному решению они могут быть выполнены в виде гладкой плиты (с устанавливаемыми по необходи­мости сборными стаканами под колонны), гладкой плиты с монолит­ными стаканами (рис. 4.3), ребристой плиты и плиты коробчатого сечения. Фундаментные плиты, днища резервуаров, туннелей и т. д. имеют большие площади и характеризуются насыщенным армированием. Толщина таких плит колеблется от 0,2 до 2 м. Способы их бетонирования выбирают с учетом размеров в плане, толщины, степени арми­рования, имеющейся механизации производства работ, реальных объемов поставки бетонной смеси. Фундаментные плиты армируют сварными сетками в два слоя и более. Арматурные каркасы могут быть образованы разными спосо­бами: укладывают горизонтальные сетки и устанавливают поддержи­вающие каркасы или предварительно объединяют плоские горизон­тальные сетки и поддерживающие каркасы в пространственный самонесущий армоблок. Армоблоки устанавливают с зазорами, которые пе­рекрывают одним или двумя рядами плоских горизонтальных сеток, опирающихся на армоблоки. Массивные фундаментные плиты бетонируют с использованием несъемной железобетонной опалубки, разборно-переставной из унифи­цированных элементов. Опалубочные панели большой площади, а так­же арматурные каркасные блоки монтируют с помощью монтажных кранов. Крепление опалубки и каркасов должно быть надежным и выдерживать технологические нагрузки от бетонной смеси, механизмов, машин, рабочих и инвентарных приспособлений. Приготовленная к производству работ опалубка должна быть сдана по акту. При большой площади плит их разбивают на блоки бетонирова­ния или карты. По краям карт устанавливают деревянную или сетча­тую опалубку без разрезки арматуры на границах карт. В качестве наружной и внутренней опалубок наиболее целесообразно использо­вать стальную сетку из проволоки диаметром 0,7 мм с ячейкой 5x5 см. Такую сетку крепят к арматуре плиты вязальной проволокой или за­жимами. Ширину блоков принимают с учетом условий непрерывности бето­нирования и темпа подачи бетонной смеси. В каждом блоке бетониро­вания необходимо обеспечить зоны работ: приемки и предварительно­го разравнивания и уплотнения. Необходимая скорость бетонирования определяется из условия, что ранее уложенная порция бетонной смеси перекрывается последующей с соответствующим виброуплотнением до начала схватывания бетона в обеих зонах. Принимаемая скорость бетонирования должна быть обеспечена наличием в достаточном коли­честве средств уплотнения бетонной смеси. Если толщина плиты меньше 0,5 м, разбивку плиты на карты и бе­тонирование ведут так же, как и бетонной подготовки под полы, т. е. бетонируют картами шириной по 3...4 м. При большей толщине пли­ты разбивают на параллельные карты шириной 5... 10 м, при этом ме­жду ними оставляют разделительные полосы шириной 1... 1,5 м. Фронт бетонирования в пределах карты должен быть минималь­ным. Карты бетонируют подряд, т. е. одну за другой; для уменьшения суммарной усадки бетон в разделительные полосы укладывают в рас­пор с затвердевшим бетоном готовых карт после снятия опалубки на их границах. Бетонную смесь с осадкой конуса 2...6 см подают на карты бето­нонасосами, с помощью бетоноукладчиков, эстакад, а также в бадьях с помощью кранов. В отдельных случаях бетонирование может осуще­ствляться пневмотранспортом, с помощью виброхоботов, ленточными конвейерами и непосредственно из транспортных средств. Подавать смесь необходимо в направлении к ранее уложенному бетону, как бы прижимая новые порции бетона к ранее уложенным. При сосредото­ченных объемах работ в массиве и темпе бетонирования 50..100 м3/смену могут быть использованы стационарные бетононасосы Плиты даже предельной толщины бетонируют в один слой. При этом несколько затрудняется виброуплотнение, поскольку внутренние вибраторы требуется погружать в смесь на глубину, в 1,5...2 раза превышающую длину рабочей части. Для виброуплотнения таких конструкций целесообразно применять навесные вибраторы и вибропакеты. Бетонирование необходимо организовать так, чтобы избежать уст­ройства рабочих швов в пределах одной карты бетонирования. Вырав­нивают бетон плит по маякам, поверхность заглаживают гладилками. В местах примыкания стен, опирания колонн и столбов поверхность бетона оставляют шероховатой. Работы по устройству монолитных фундаментных плит целесооб­разно выполнять по поточной организации работ с разбивкой на три ведущих потока: армирование фундаментов, установка опалубки, включая сетчатую на границе зон бетонирования, и непосредственное бетонирование. Работы должны выполняться в одном ритме. Ведущим потоком является бетонирование, поэтому число рабочих в каждом по­токе рассчитывают, исходя из обеспечения непрерывной работы бе­тонщиков. 3. Конструкции забивных свай и шпунта Сваи подразделяют по целому ряду признаков на несколько групп (рис. 4.4): по материалу - деревянные, металлические, бетонные и железобе­тонные, комбинированные, грунтовые; по конструкции - квадратные, трубчатые, прямоугольные и много­угольные, с уширением и без него, цельные и составные, призматиче­ские и конические, сплошного сечения и пустотелые, винтовые и сваи-колонны; по способу устройства - забивные, изготовляемые на заводе или на самой площадке и погружаемые в грунт, и набивные, устраиваемые непосредственно в грунте (в заранее пробуренной скважине); по характеру работы (по способу передачи нагрузки на основа­ние) - сваи-стойки, которые передают нагрузку от здания своими кон­цами на скальный или практически несжимаемый грунт, и висячие сваи, передающие нагрузку за счет трения грунта по боковой поверх­ности сваи; по виду воспринимаемой нагрузки - центральная, вертикально действующая нагрузка, нагрузка с эксцентриситетом, и усилия вы­дергивания; по виду армирования железобетонных свай - с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой, с поперечным армированием и без него. Свайный куст - несколько рядом расположенных свай, совместно воспринимающих общую нагрузку; ростверк - конструкция, объеди­няющая сверху сваи для их совместной работы. Деревянные сваи изготовляют из древесины сосны, ели, лиственни­цы, кедра, пихты, дуба. Длина свай 4... 12 м, диаметр в тонком конце 18...34 см. В нижнем конце свая заострена на 3...4 грани, острие долж­но совпадать с осью сваи, отклоненное от оси острие может увести сваю при забивке от проектного положения. При забивке в плотные грунты и предохранения острия от разрушения на него надевают ме­таллический башмак - наконечник, а на верхнюю часть – железное кольцо-бугель, предохраняющий голову сваи от разрушения (размоча­ливания) при забивке. Рис. 4.4. Классификация свай по конструктивным признакам Когда требуются длинные сваи (> 12 м), их сплачивают из не­скольких бревен - в торец, вполдерева или накладками. Для предо­хранения свай от гниения их пропитывают антисептиками или погру­жают так, чтобы вся свая располагалась ниже самого низкого уровня грунтовых вод. Деревянные шпунты изготовляют из брусьев, на одной грани уст­раивают гребень, на другой - паз, преимущественно прямоугольного сечения. Перед забивкой шпунтины соединяют по 2...3 шт. в пакет, де­лают общий скос на острие и надевают общий бугель. Обычно толщина шпунтин 5..14 см, но может доходить до 26 см. Металлические сваи применяют в портовом, мостовом, энергетиче­ском и промышленном строительстве, при возведении высотных со­оружений (радиомачт, телебашен). Используют стальные трубы диа­метром 25... 100 см, рельсы, двутавры, винтовые сваи со специальным наконечником, завинчиваемые в грунт. Сваи-оболочки - металлические трубчатые сваи диаметром 1.2...2 м и более, длиной до 14 м, при необходимости их наращивают и соединя­ют на сварке. Сваи с открытым нижним торцом по мере заглубления заполняют грунтом, который, уплотняясь, увеличивает несущую спо­собность сваи. Сваи-оболочки с закрытым нижним торцом в виде съемного наконечника забивают в грунт. Металлический наконечник всегда остается в грунте, сама свая может быть оставлена и заполнена бетонной смесью для повышения несущей способности или извлечена. В процессе извлечения сваи-оболочки ее полость заполняется бетон­ной смесью. Стальной шпунт применяют для устройства водонепроницаемых стенок котлованов, подпорных стенок, пирсов, набережных. Для шпун­та выпускают специальные профили - плоские, корытообразные, зет-образные длиной до 30 м, в отдельных случаях используют обычный стальной прокат. Железобетонные сваи выпускают сечением от 20 х. 20 до 60х60 см и длиной от 3 до 16 м с обычной и предварительно напряженной ар­матурой. Предварительное напряжение позволяет сократить расход бе­тона на 15...20%, металла до 50...60% по сравнению с обычным арми­рованием. Армирование необходимо для транспортирования и забивки свай, для нормальной работы на сжатие достаточно косвенного арми­рования. Предварительное напряжение при забивке препятствует воз­никновению деформаций, трещин, стягивает имеющиеся трещины. Полые сваи квадратного и трубчатого сечения длиной 2...6 м при­меняют в плотных грунтах и малых нагрузках от строящегося соору­жения, наружный диаметр может доходить до 80 см. Устройство свайных фундаментов является комплексным процес­сом, включающим на примере метода забивки: • подготовку территории для ведения работ; • геодезическую разбивку с выносом в натуру положения каждой сваи; • доставку на стройплощадку, монтаж, наладку и опробование оборудования для погружения свай; • транспортировку готовых свай от места их изготовления к месту их погружения; • забивку свай; • срезку готовых свай по заданной отметке; • вывоз со строительной площадки срезанных остатков свай; • устройство монолитного или сборного ростверка; • демонтаж оборудования. Анализ грунтов, их несущей способности показывает, что для большей части территории России плотные грунты залегают на срав­нительно небольшой глубине, что позволяет использовать сваи длиной 3...7 м. 4. Технология погружения забивных свай С предприятий стройиндустрии сваи доставляют в готовом для по­гружения в грунт виде. В зависимости от характеристик грунта суще­ствует ряд методов устройства свай, в том числе ударный, вибрацион­ный, вдавливанием, завинчиванием, с использованием подмыва и элек­троосмоса, а также различными комбинациями этих методов. Ударный метод основан на использовании энергии удара (воздей­ствия ударной нагрузки), под действием которой свая своей нижней заостренной частью внедряется в грунт. По мере погружения она сме­щает частицы грунта в стороны, частично вниз или наверх. В резуль­тате погружения свая вытесняет объем грунта, практически равный объему ее погруженной части. Меньшая часть этого грунта оказывает­ся на дневной поверхности, большая - смешивается с окружающим грунтом и значительно уплотняет грунтовое основание. Зона заметно­го уплотнения грунта вокруг сваи составляет 2...3 диаметра сваи. Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальные меха­низмы: паровоздушные молоты, которые приводятся в действие силой сжатого воздуха или пара, непосредственно воздействующих на удар­ную часть молота; дизель-молоты, работа которых основана на передаче энергии сго­рающих газов ударной части молота; вибропогружатели - передача колебательных движений рабочего органа на сваю (использование вибрации); вибромолоты - сочетание вибрации и ударного воздействия на сваю. Вибропогружатели и вибромолоты чаще используют при погруже­нии трубчатых свай-оболочек большого диаметра, при погружении в грунт и извлечении шпунтовых свай. Рабочий цикл молотов всех типов состоит из двух тактов: холосто­го хода, в течение которого происходит подъем ударной части на оп­ределенную высоту, и рабочего хода, в течение которого ударная часть с большой скоростью движется вниз до момента удара по свае. В ряде свайных молотов рабочий ход происходит только под действи­ем массы ударной части, такие молоты называются молотами одиноч­ного действия. В молотах двойного действия в точке максимального подъема ударная часть получает дополнительную энергию, на сваю действуют эта энергия и масса ударной части молота. В процессе работы молота корпус его остается неподвижным на голове погружаемой сваи, удар­ная часть молота движется внутри корпуса. Энергия сгорания не толь­ко поднимает ударную часть молота на предельную высоту, но и воз­действует на нее ударом, когда она под действием силы тяжести пада­ет вниз. Подача топлива и его возгорание в зависимости от положения ударной части выполняются автоматически. Дизель-молоты, по сравнению с паровоздушными, отличаются бо­лее высокой производительностью, простотой в эксплуатации, авто­номностью действия и более низкой стоимостью. Автономность обес­печивается путем подъема за счет рабочего хода двухтактного дизель­ного двигателя. На строительных площадках применяют штанговые и трубчатые дизель-молоты (рис. 4.5). Ударная часть штанговых дизель-молотов -подвижный цилиндр, открытый снизу и перемещающийся в направ­ляющих штангах. При падении цилиндра на неподвижный поршень в камере сгорания воспламеняется смесь воздуха и топлива. Образовав­шиеся в результате сгорания смеси газы подбрасывают цилиндр вверх, после чего происходит новый удар и цикл повторяется. В трубчатых дизель-молотах неподвижный цилиндр, имеющий пяту, является направляющей всей конструкции. Ударная часть -подвижный поршень с головкой. Воспламенение смеси происходит при ударе головки поршня по поверхности сферической впадины ци­линдра. Главное преимущество дизель-молота трубчатого типа над штанго­вым в том, что при одинаковой массе ударной части они обладают значительно большей (в 2...3 раза) энергией удара. Рекомендуется сле­дующее отношение массы ударной части молота к массе сваи: для штанговых молотов 1,25; для трубчатых - 0,5...0,7. Для молотов оди­ночного действия количество ударов в 1 минуту составляет 45... 100, масса ударной части до 2500 кг. Аналогично для молотов двойного действия количество ударов в 1 минуту до 300, масса ударной части до 1200 кг. В комплект молота входит наголовник, необходимый для закрепле­ния сваи в направляющих сваебойной установки, предохранения голо­вы сваи от разрушения ударами молота и равномерного распределения удара по площади сваи. В этой связи внутренняя полость наголовника должна соответствовать очертанию и размерам головы сваи и жестко на ней быть закрепленной. Для подъема и установки сваи в заданное положение и для за­бивки свай с обеспечением передачи усилия от молота сваи строго в вертикальном положении применяют специальные устройства -копры (рис.4.6). Основная рабочая часть копра - его стрела, вдоль которой устанавливают перед погружением молот, опускают и под­нимают его по мере забивки сваи. Наклонные сваи погружают в грунт копрами с наклонной стрелой. Копры бывают на рельсовом ходу (универсальные металлические копры башенного типа) и само­ходные - на базе кранов, тракторов, экскаваторов и автомашин со стрелой длиной 9...18 м. Рис. 4.5. Схемы дизель-молотов: а - штангового; б - трубчатого; 1 - подвиж­ный цилиндр; 2 - направляющие штанги; 3 -поршень; 4 - подвижный поршень; 5 - го­ловка; б - неподвижный цилиндр; 7 - опор­ная часть Универсальные копры имеют значительную собственную массу до 20 т. Монтаж и демонтаж таких копров, устройство для них подкрановых путей – достаточно трудоемкие процессы, поэтому универсальные копры применяют для забивки свай длиной более 12 м при большом объеме свайных работ на объекте. Наиболее распространены в промышленном и гражданском строи­тельстве сваи длиной 6... 10 м, которые забивают с помощью самоходных сваебойных установок. Такие установки маневренны и имеют ме­ханические устройства для подтаскивания и подъема на необходимую высоту сваи, закрепления головы сваи в наголовнике, в вертикальном выравнивании стрелы со сваей перед забивкой. Забивка свай состоит из трех основных повторяющихся операций: • передвижка и установка копра на место забивки сваи; • подъем и установка сваи в позицию для забивки; • забивка сваи. Центр тяжести свайного молота должен совпадать с направлением забивки сваи. Свайный молот поднимают на высоту, достаточную для установки сваи, с некоторым запасом на ход молота и в таком положе­нии закрепляют. При забивке стальных и железобетонных свай моло­тами одиночного действия обязательно применение наголовников для смягчения удара и предохранения головы сваи от разрушения. В процесс забивки свай входят установка сваи в проектное положе­ние, надевание наголовника, опускание молота и первые удары по свае с высоты 0,2...0,4 м, после погружения сваи на глубину 1м- переход к режиму нормальной забивки. От каждого удара свая погружается на определенную глубину, которая уменьшается по мере заглубления сваи. В дальнейшем наступает момент, когда глубина забивки сваи практически незаметна. Практически свая погружается в грунт на одну и ту же малую величину, называемую отказом. Отказ — глубина погружения- сваи за определенное количество уда­ров обычно молота одиночного действия или за единицу времени для молотов двойного действия. Величина отказа - среднее от 10 или се­рии ударов в единицу времени. Залог - серия ударов, выполняемых для замера средней величины отказа: для паровоздушных молотов в залоге 20...30 ударов; для ди­зель-молотов в залоге 10 ударов; для дизель-молотов двойного дейст­вия отказ определяют за 1 мин. забивки. Замеры проводят с точностью до 1 мм, забивку прекращают при получении заданного по проекту отказа (расчетного). Если средний от­каз в трех последовательных залогах не превышает расчетного, то про­цесс забивки сваи считается законченным. Если при погружении свая не дошла до проектной отметки, но уже получен заданный отказ, то этот отказ может оказаться ложным, вследствие возможного перенапряжения в грунте от забивки предыдущих свай. Рис. 4.6. Сваебойные копровые установки: а - мостовая; б - рельсовая универсальная; в - на базе экскаватора; г-на тракторе; д - на автомобиле; 1 - кабина; 2 - копровая мачта; 3 - мост; 4 - рельсовый путь; 5 - свая; 6 – оголовник с блоками; 7 - ходовая тележка; 8 - поворотная платформа; 9 - молот; 10 - базовая машина; 11 -стрела; 12 - распорка; 13 - гидроцилиндр; 14 - выдвижной механизм; 15 - гидроцилиндр подъема и наклона стрелы; 16 - механизм подъема сваи; 17 - подвижная рама Через 3...4 дня свая может быть пог-ружена до проектной отметки. Погружение свай вибрированием осу-ществляют с исполь-зованием вибрацион-ных механизмов, ока-зывающих на сваю динамические воздей-ствия, которые позво-ляяют преодолеть сопротивление трения на боковых поверх-ностях сваи, лобовое сопротивление грун-та, возникающее под острием сваи, и пог-рузить сваю на проектную глубину (рис. 4.7). На скорость погружения и ампли-туду колебаний влияют масса вибрирующих частей сваи и виб-ратора, его эксцент-риситет, плотность грунта, участвующего в колебаниях, частота колебаний вибропогру-жателя. Бла­годаря виб-рации для погружения свай в грунт требуется усилия иногда в десятки раз меньшие, чем при забивке. При этом происходит частичное виброуплотнение грунта, в том числе и под головкой сваи. Зона уплотнения для разных грунтов составляет 1,5...3 диаметра сваи. Для погружения свай в грунт вибрированием используют вибропогружатели, которые подвешивают к мачте сваепогружающей ус­тановки и жестко соединяют с наголовником сваи. Действие вибропогружателя основано на принципе, при котором вызываемые дисбалансами вибратора горизонтальные центробежные силы взаимно ликвидируются, в то время как вертикальные силы суммируются. Амплитуда виброколебаний и масса вибросистемы, в которую вхо­дят свая, наголовники и вибропогружатель, должны обеспечить виб­рацию примыкающим слоям грунта, включение их в эту систему, в результате происходит раздвижка зерен грунта под контуром по­груженной части сваи. Способ наиболее приемлем в песчаных грунтах, водонасыщенных мелких и пылеватых грунтах, где скорость погружения может дости­гать 3,5...7 м/мин. Этим методом погружают сплошные и полые железобетонные сваи, сваи-оболочки, металлический шпунт. Рис. 4.7. Вибропогружение свай: а - сваепогружающая установка; б — вибропогружатель с подрессоренной пригрузкой; в - вибро­молот; 1- вибропогружатель; 2 — экскаватор; 3 - свая;4- электродвигатель; 5 - пригрузочные плиты; б - вибратор; 7 - дебалансы; 8 - наголовник; 9 - пружины; 10 - ударная часть с электро­двигателем; 11 - боек; 12 — наковальня При глинистых и тяжелых суглинистых грунтах под острием сваи может возникнуть глинистая подушка, которая снижает несущую способность сваи до 40%. Поэтому на заключительной стадии погру­жения, на последние 15...30 см свая погружается в грунт ударным способом. При выборе низкочастотных погружателей (до 420 кол/мин), при­меняемых при погружении тяжелых железобетонных свай и трубчатых свай диаметром 1000 мм и более, необходимо, чтобы момент эксцен­триков превышал массу вибросистемы не менее чем в 7 раз для легких грунтов и в 11 раз для средних и тяжелых грунтов. Для погружения легких свай массой до 3 т и металлического шпунта в грунты, не оказывающие большого лобового сопротивления под острием сваи, применяют высокочастотные (от 1500 кол/мин) виб­ропогружатели с подрессорной пригрузкой, состоящие из самого виб­ратора и присоединенного к нему с помощью системы пружин допол­нительного пригруза с расположенным на нем электродвигателем. Вибрационный метод наиболее эффективен при несвязных водона­сыщенных грунтах. Применение метода для погружения свай в мало­влажные плотные грунты возможно лишь при устройстве лидирующих скважин, т. е. при предварительном пробуривании скважин. Более универсальным является виброударный способ погружения свай с помощью вибромолотов. При работе вибромолота наряду с виб­рационным воздействием на сваю периодически опускается ударник, оказывая и динамическое воздействие на голову сваи. Наиболее распространены пружинные вибромолоты. В них при вращении валов с дебалансами в противоположных направлениях соз­даются постоянные колебания. Когда зазор между ударником и нако­вальней сваи оказывается меньше амплитуды колебаний, ударник пе­риодически ударяет через наковальню по свае. Вибромолоты могут са­монастраиваться, т. е. увеличивать энергию удара с повышением со­противления грунта погружению сваи. Масса ударной части вибромолота применительно к погружению железобетонных свай должна быть не менее 50% от массы сваи и составлять 650..1350 кп. Виброударный способ применим в связанных плотных грунтах, и позволяет в 3...8 раз быстрее при одинаковой мощности с вибрационным способом осуществлять погружение свай в грунт за счет одно- временной вибрации и забивки. При этом должно быть обеспечено же­сткое соединение вибропогружателя со сваей. Метод вибровдавливания основан на комбинации вибрационного или виброударного воздействия на сваю и статического пригруза. Вибровдавливающая установка состоит из двух рам. На задней раме находятся электрогенератор, работающий от тракторного двигателя и двухбарабанная лебедка, на передней раме размещены направляю­щая стрела с вибропогружателем и блоки, через которые проходит к вибропогружателю вдавливающий канат от лебедки. В рабочем по­ложении вибропогружатель, расположенный над местом погружения сваи, поднимает сваю и устанавливает ее вместе с закрепленным наголовником на место ее забивки. При включении вибропогружателя и лебедки свая погружается за счет собственной массы, массы вибро­погружателя и части массы трактора, передаваемой вдавливающим канатом через вибропогружатель на сваю. Одновременно на сваю дейст­вует вибрация, создаваемая низкочастотным погружателем с подрессо­ренной плитой. Метод вибровдавливания не требует устройства путей для пере­движки рабочего агрегата, исключает повреждение и разрушение свай. Особенно эффективен при погружении свай длиной до 6 м. Погружение свай вдавливанием применяют для коротких свай сплошного и трубчатого сечения (3...5 м). Статическое вдавливание осуществляется в такой последовательности: сваю устанавливают в вертикальное положение в направляющей стреле агрегата. Далее на голову сваи опускают и закрепляют оголовник, передающий давление от базовой машины (трактора, экскаватора) через систему блоков и по­лиспастов непосредственно на сваю, которая благодаря этому давлению постепенно погружается в грунт. После достижения сваей проект­ной отметки погружение прекращают, снимают наголовник, агрегат переезжает на новую позицию. Применимо статическое вдавливание с использованием одновременно задействованных двух механизмом (рис. 4.8). Рис. 4.8. Схема погружения сваи статическим давливанием: 1 - лебедка и тяговый канат для опускания опорной плиты и подъема наголовника; 2 – растяжки стрелы; 3 - блоки; 4 - рама стрелы; 5 - наголовник с блоками; 6 - вдавливающий канат; 7 -вдавливающая лебедка; 8 - опорная плита; 9 - отводной блок вдавливающего каната; 10 - свая;11 - рама; 12 – трактор Погружение свай завинчиванием основано на завинчивании стальных и железобетонных свай со стальным наконечником с помощью мобильных установок, смонтированных на базе автомобилей или других самоходных средств. Метод применяют чаще всего при устройстве фундаментов под мачты линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной мере могут быть использова­ны несущая способность винтовых свай и их сопротивление выдерги­ванию (рис. 4.9). Установка для завинчивания состоит из рабочего органа, приводов вращения и наклона рабочего органа, гидросистемы, пульта управле­ния, четырех гидравли-ческих выносных опор и вспомога-тельного обо­рудования. Рабочий орган кабестан - механизм, состоящий из двух пар захватов и электродвигателя. Захваты обжимают сваю и передают ей вращение от электродвигателя. В зависимости от назначения (пере­дачи нагрузки на большую площадь или заглубления в плотные грун­ты) винтовые лопасти наконечников могут иметь в диаметре до 3 м, минимальный диаметр лопастей составляет 30 см; длина свай может превышать 20 м. Конструкция рабочего органа позволяет выполнять следующие операции: втягивать винтовую сваю внутрь трубы рабочего органа (предварительно на сваю надевают инвентарную металлическую обо­лочку), обеспечивать заданный угол погружения сваи в пределах 0...45о от вертикали, погружать сваю в грунт путем вращения с одно­временным использованием осевого усилия. Это усилие при необходи­мости можно использовать при вывертывании сваи из грунта. Враще­ние рабочего органа осуществляют от коробки отбора мощности через соответствующие редукторы. Рис. 4.9. Схема процесса завинчивания свай: 1 - конструкция наконечника при погружении в слабые грунты; б — то же, в плотные грунты; в схема погружения сваи; 1 - редуктор наклона рабочего органа; 2 - рабочий орган (кабестан); 3 -свая; 4 - наконечник сваи; 5 - выносные опоры Рабочие операции при погружении сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполняемым при погружении свай метода­ми забивки или вибропогружения. Только вместо установки и снятия наголовника при этом методе одевают и снимают металлическую оболочку. После завинчивания винтовой сваи (диаметр труб достигает 1 м), ее внутренняя полость заполняется бетоном. Скорость погружения винтовых свай зависит от диаметра лопасти и характеристик грунта и находится в пределах 0,2...0,6 м/мин. Достоинства винтовых свай в их высокой несущей способности, возможности плавного погружения в грунт, восприятии отрицатель­ных усилий. Погружение свай подмывом грунта применяют в несвязных и малосвязных грунтах - песчаных и супесчаных. Целесообразно под­мыв использовать для свай большого поперечного сечения и большой длины, но недопустимо для висячих свай. Способ заключается в том, что под действием воды, вытекающей под напором у острия сваи из одной или нескольких труб, закрепленных на свае, грунт разрыхляется и частично вымывается (рис. 4.10). При этом сопротивление грунта у острия сваи снижается, а поднимающаяся вдоль сваи вода размывает прилегающий грунт, уменьшая тем самым трение по боковым поверх­ностям сваи. В результате свая погружается в грунт под действием собственной массы и массы установленного на ней молота. Расположение трубок для подмыва грунта диаметром 38...62 мм может быть боковым, когда две или четыре трубки с наконечниками находятся по бокам сваи, и центральным, когда одно- или многоструй­ный наконечник размещен в центре пустотелой забиваемой сваи. При боковом подмыве, по сравнению с центральным подмывом, создаются более благоприятные условия для уменьшения сил трения по боковой поверхности свай. При боковом расположении подмывные трубки кре­пят таким образом, чтобы наконечники находились у свай на 30...40 см выше острия. Для подмыва грунта воду в трубки подают под давлением не ме­нее 0,5 МПа. При подмыве поверхности свай, что может в последующем привести к снижению несущей способности сваи. Учитывая, что свая должна будет в дальнейшем воспринимать нагрузку, погружение с подмывом осуществляют только до заданного уровня, а затем с помощью сваебойной установки ее забивают до проектной глубины (на 0,5...2,0 м). При этом способе погружения производительность возрастает на -30...40% по сравнению с чистой набивкой, экономится горючее. После прекращения подачи воды и стабилизации уровня грунтовых вод, грунт уплотняется и плотно обжимает сваю. Применение метода подмыва не допускается, если имеется угроза просадки близлежащих сооружений, а также в целом на просадочных грунтах. а) а) Рис. 4.10. Подмыв грунта для погруже­ния свай: а - погружение квадратных свай с подмывом грунта; 1 - молот; 2 - трос, поддерживаю­щий подмывные трубки; 3 - напорный шланг; 4 - подмывные трубки; 5 - свая; 6 -расположение подмывных трубок; в - нако­нечник подмывной трубы Погружение свай с использованием электроосмоса применяют в водонасыщенных плотных глинистых грунтах, в моренных суглин­ках и глинах. Для практической реализации метода уже погруженную в грунт сваю присоединяют к положительному полюсу (аноду) элек­трической сети постоянного тока, а соседнюю с ней, подготовленную для погружения в грунт - к отрицательному полюсу (катоду). При включении тока вокруг сваи с положительным полюсом резко снижа­ется влажность грунта, а у соседней с отрицательным полюсом она на­оборот резко увеличивается. В более влажной среде свая быстрее по­гружается р грунт, что позволяет применять сваебойное оборудование меньшей мощности. После окончания забивки и отсоединения свай от источника тока в грунте быстро восстанавливается былая стабилизация грунта и его влажностного состояния. Благодаря этому, только за счет уменьшения влажности вокруг забитой сваи ее несущая способность значительно возрастает. Если железобетонные сваи при методе осмоса дополнительно осна­стить металлическими полосами, которые будут занимать 20...25% боковой поверхности свай, и также, уже забитую сваю подсоединить к аноду, а погружаемую с металлическими полосами к катоду, то толь­ко это позволит на 20...30% сократить трудозатраты и продолжитель­ность погружения по сравнению с чистым методом электроосмоса. По сравнению с забивкой свай, использование дополнительно особенностей электроосмоса позволяет на 25...40% ускорить процесс погружения свай в грунт. Последовательность погружения свай. Порядок погружения свай зависит от их расположения в свайном поле и параметров сваепогружающего оборудования. Последовательность забивки свай определяется техкартой или проектом производства работ, она зависит от размеров свайного поля и свойств грунтов. Применимы три схе­мы — рядовая, когда последовательно забиваются все сваи в одном ряду; спиральная, при забивке свай от центра к сваям внешних ря­дов и секционная, когда все поле делят на отдельные секции по ши­рине здания, в которых забивка осуществляется по рядовой схеме (рис. 4.11).Спиральная схема предусматривает погружение свай концентриче­скими кругами от центра к краям свайного поля, что позволяет Рис. 4.11. Схема рядовой системы по­гружения свай: а - при прямолинейном расположении свай отдельными рядами; б- при расположении свай кустами; 1...15 - последовательность за­бивки свай полу­чить минимальную протяженность пути сваепогружающей установки. Кроме этого при погружении свай вокруг нее грунт дополнительно уплотняется. При спиральной схеме вновь забиваемые сваи находятся всегда по внешнему контуру свайного поля, поэтому напряженность уже забитого поля оказывает минимальное воздействие. При больших расстояниях между отдельными сваями последова­тельность погружения может определяться в основном технологиче­скими соображениями, прежде всего используемым оборудованием. У некоторых копров башенного типа мачты опираются на выдвижные рамы, смещающиеся примерно на 1 м. Такими копрами можно заби­вать сразу сваи двух рядов с одной стоянки, что значительно снижает трассу движения копра и время на его передвижки. При сооружении подземной части жилых зданий нашли применение краны, оснащен­ные навесным копровым оборудованием, перемещающиеся по рельсо­вому пути вдоль бровки котлована здания. При устройстве свайных фундаментов зданий большой протяжен­ности рационально применять мостовую сваебойную установку (рис.4.12), представляющую собой передвижной мост, по которому переме­щается тележка с копром. Сваи длиной 8... 12 м забивают дизель-моло­том. Достоинством мостовой сваебойной установки является возмож­ность точной установки свай в месте забивки, предварительная рас­кладка свай в зоне работ значительно сокращает операции по Pис. 4.12. Схема погружения свай мостовой сваебойной установкой: 1 - головка с блоками; 2 - дизель-молот; 3 - свая; 4 — копер; 5 — рельсы; 6 — передвижной мост; 7 - кран для подачи свай подтас­киванию и закреплению сваи на копре, что значительно повышает производительность и качество работ. При погружении свай основными факторами, определяющими вы­бор метода и сваепогружающего обору-дования, являются физико-ме­ханические свойства грунта, объем свайных работ, вид свай, глубина их погружения, производительность применяемых сваебойных устано­вок и свайных погружателей. Объемы предстоящих работ измеряют числом свай, которые необ­ходимо забить, или суммарной длиной погружаемой в грунт части свай. От этих объемов, специфики грунтовых условий и заданных сро­ков работ зависит выбор оборудования для погружения свай и количе­ство сваепогружающих установок Список использованных источников 1.СНиП 2.02.03-85 (1995) Свайные фундаменты. 2.СНиП 2.02.01-83 (1995) Основания зданий и сооружений. Лекция 5 Технология устройства набивных свай. 1.Виды набивных свай и технология их устройства. 2.Способы устройства буронабивных свай (изготовление свай сухим способом, с применением глинистого раствора, с креплением скважин обсадными трубами). 3. Технология устройства ростверков 1.Виды набивных свай и технология их устройства. Набивные сваи устраивают на месте их будущего положения пу­тем заполнения скважины (полости) бетонной смесью или песком. В настоящее время применяют большое количество вариантов реше­ния таких свай. Их основные преимущества: • возможность изготовления любой длины; • отсутствие значительных динамических воздействий при устрой­стве свай; • применимость в стесненных условиях; ■ применимость при усилении существующих фундаментов. Набивные сваи изготовляют бетонными, железобетонными и грун­товыми, причем имеется возможность устройства свай с уширенной пятой. Способ устройства свай прост - в предварительно пробуренные скважины подается для заполнения бетонная смесь или грунты, в ос­новном песчаные. Применяют следующие разновидности набивных свай - сваи Страу­са, буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрамбованные, вибронабивные, песчаные и грунтобетонные. Длина свай дости­гает 20...30 м при диаметре 50... 150 см. Сваи, изготовляемые с примене­нием установок фирм Като, Беното, Либхер могут иметь диаметр до 3,5 м, глубину до 60 м, несущую способность до 500 т. Буронабивные сваи. Характерной особенностью устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до задан­ной глубины. Самими первыми в нашей стране, на основе которых применяются все существующие разновидности буронабивных свай, являются сваи Страуса, которые были предложены в 1899 г. Изготовление свай вклю­чает следующие операции: • пробуривание скважины; • опускание в скважину обсадной трубы; • извлечение из скважины осыпавшегося грунта; • заполнение скважины бетоном отдельными порциями; • трамбование бетона этими порциями; • постепенное извлечение обсадной трубы. В пробуренную до проектной отметки (5... 12 м) скважину осторож­но опускают трубу диаметром 25...40 см и далее загружают бетонной смесью. После заполнения скважины на глубину около 1 м бетонную смесь трамбуют и медленно поднимают вверх обсадную трубу до тех пор, пока высота смеси в трубе не уменьшится до 0,3...0,4 м. Снова за­гружается бетонная смесь и процесс повторяется. Учитывая, что диа­метр скважины больше диаметра обсадной трубы и поверхность про­буренного грунта оказывается неровной, шероховатой, при наполне­нии бетонной смесью обсадной трубы, ее подъеме и уплотнении сме­си, бетон заполнит весь свободный объем, включая и зазор между стенками скважины и обсадной трубой. Часть бетона и цементного мо­лока проникнет в грунт, повысив его прочность. Недостатки способа - невозможность контролировать плотность, и монолитность бетона по всей высоте сваи, возможность размыва несхватившейся бетонной смеси грунтовыми водами. Армирование свай производят только в верхней части, где на глу­бину 1,5...2,0 м в свежеуложенный бетон устанавливают металличе­ские стержни для их последующей связи с ростверком. 2.Способы устройства буронабивных свай В зависимости от грунтовых условий буронабивные сваи устраива­ют одним из следующих способов - сухим способом (без крепления стенок скважин), с применением глинистого раствора (для предотвра­щения обрушения стенок скважины) и с креплением скважины обсад­ной трубой. а) Рис. 5.1. Технологическая схема устройства буронабивных свай сухим способом: а - бурение скважины; б - разбуривание уширенной полости; в - установка арматурного каркаса; г- установка бетонолитной трубы с вибробункером; д - бетонирование скважины методом верти­кально перемешаемой трубы (ВПТ); е - подъем бетонолитной трубы; 1 - буровая установка; 2- привод; 3 - шнековый рабочий орган; 4 - скважина; 5 - расширитель; 6- уширенная полость; 7 - арматурный каркас; 8- стреловой кран; 9 - кондуктор-патрубок; 10 - вибробункер; 11- бето­нолитная труба; 12 - бадья с бетонной смесью; 13 - уширенная пята сваи Сухой способ применим в устойчивых грунтах (проса-дочные и глинистые твердой полутвердой и тугопластичной консистенции), которые могут держать стенки скважины (рис. 5.1). Скважина необ­ходимого диаметра разбуривается мето-дом вращательного бурения в грунте на заданную глубину. После приемки скважины в установ­ленном порядке при необходимости в ней монти-руют арматурный кар­кас и бетонируют методом верти-кально перемещающейся трубы. Используемые в строи-тельстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных секций и имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединить трубы. Секции бетонолитных труб длиной 2, 4...6 м в стыках скрепляют болтами или зам-ковыми соединениями, у пер-вой секции крепится приемный бункер, через который бетон-ная смесь по­дается в трубу. В скважину опускается бетоно-литная труба до самого низа, в приемную воронку подается бетонная смесь из автобетоносме­сителя или с помощью специального загрузочного бункера, на этой же воронке закреплены вибраторы, которые уплотняют укладываемую бетонную смесь. По мере укладки смеси бетонолитная труба извлекается из скважины. По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе, в зимнее время до­полнительно надежно защищают. Сухим способом по рассмотренной технологии изготовляют буронабивные сваи диаметром от 400 до 1200 мм, длина свай достигает 30 м. Применение глинистого раствора. Устройство буронабивных свай в слабых водонасыщенных грунтах требует повышенных трудоза­трат, что обусловлено необходимостью крепления стенок скважины для предохранения их от обрушения (рис. 5.2). Рис. 5.2. Технологическая схема устройства буронабивных свай под глинистым рас­твором: а - бурение скважины; б - устройство расширенной полости; в - установка арматурного каркаса; г - установка вибробункера с бетонолитной трубой; д — бетонирование скважины методом ВПТ; 1 - скважина, 2 - буровая установка; 3 - насос; 4,- глиносмеситель; 5 - приямок для глинистого раствора; 6 - расширитель; 7 - штанга; 8 - стреловой кран; 9 - арматурный каркас; 10 - бетоно­литная труба; 11- вибробункер В таких неустойчивых грунтах для предотвращения обрушения стенок скважин применяют насыщенный гли-нистый раствор бентонитовых глин плотностью 1,15... 1,3 г/см3, который оказывает гидростатическое давление на стен­ки, хорошо временно скрепляет отдельные грунты, особенно обвод­ненные и неустойчивые, при этом хорошо удерживает стенки скважин от обрушения. Этому же способствует образование на стенках скважи­ны глинистой корки вследствие проникновения раствора в грунт. Скважины бурят вращательным способом. Глинистый раствор го­товят на месте выполнения работ и по мере бурения подают в скважи­ну по пустотелой буровой штанге под давлением. По мере бурения на­ходящийся под гидростатическим давлением раствор от места забуривания, встречая сопротивление грунта, начинает подниматься вверх вдоль стенок скважины, вынося разрушенные бурами грунты, и выхо­дя на поверхность, попадает в отстойник-зумпф, откуда снова насосом подается в скважину для дальнейшей циркуляции. Глинистый раствор, находящийся в скважине под давлением, цементирует грунт стенок, тем самым препятствуя проникновению воды, что позволяет исключить применение обсадных труб. После завершения проходки скважины в нее при необходимости устанавливается ар­матурный каркас, бетонная смесь из вибробункера по бетонолитной трубе попадает на дно скважины, поднимаясь вверх, бетонная смесь вытесняет глинистый раствор. По мере заполнения скважины бетонной смесью производят подъем бетоновода. Крепление скважин обсадными трубами. Устройство свай этим методом возможно в любых гидрогеологических условиях; обсадные, трубы могут быть оставлены в скважине или извлечены из нее в процессе изготовления сваи (рис. 6.15). Обсадные трубы соединяют меж­ду собой при помощи замков специальной конструкции (если это ин­вентарные трубы) или на сварке. Пробуривают скважины вращатель­ным или ударным способом. Погружение обсадных труб в грунт в процессе бурения скважины осуществляют гидродомкратами. После зачистки забоя и установки арматурного каркаса скважину бетонируют методом вертикально перемещаемой трубы. По мере за­полнения скважины бетонной смесью могут производить извлечение и инвентарной обсадной трубы. Специальная система домкратов, смонтированных на установке, сообщает трубе возвратно-посту- патель­ное движение, за счет чего бетонная смесь дополнительно уплотняет­ся. а) Рис. 5.3. Технологическая схема устройства буронабивных свай с применением об­садных труб: а - установка кондуктора и забуривание скважины; б - погружение обсадной трубы; в - проходка скважины; г - наращивание следующего звена обсадной трубы; д - зачистка забоя скважины; е -установка арматурного каркаса; ж -заполнение скважины бетонной смесью и извлечение обсад­ной трубы; 1 - рабочий орган для бурения скважины; 2 - скважина; 3 - кондуктор; 4 - буровая установка; 5 - обсадная труба; 6 - арматурный каркас; 7 - бетонолитная труба; 8 - вибробункер По завершении бетонирования скважи-ны осуществляют фор-миро­вание головы сваи. Находят применение установки по изготовле-нию набивных свай с использованием обсад-ных труб с извлечением грунта из трубы вибро-грейфером (рис. 5.3). В настоящее время проходит успешное испытание специаль-ный полимерный кон-центрат на основе полиакриламида, ко- торый в процес­се гидратации образует коллоидный буровой раствор, создающий защитную пленку на стенках скважины, что в сочетании с избыточным гидроста- Рис. 5.4. Технологическая схема изготовления набивных свай с выемкой грунта под защитой обсадных труб: а - погружение обсадной трубы виброустановкой; 6 - извлечение грунта из обсадной трубы виб­рогрейфером; в — бетонирование сваи; г - извлечение обсадной трубы виброустановкой; 1— об­садная труба; 2 - виброустановка; 3 - виброгрейфер; 4 - арматурный каркас; 5 - бадья с бетон­ной смесью тическим давлением предотвращает их осыпание. Бурение в сложных геологических условиях без применения обсадных труб по­казало целостность буронабивной сваи по всей глубине после закачи­вания в нее бетона и отсутствие каких-либо наплывов или впадин бе­тона на боковой поверхности сваи. Использование коллоидного рас­твора позволяет существенно увеличить производительность буровых работ, снизить их себестоимость и трудоемкость, резко сократить по­требность в обсадных трубах без снижения качества работ. Буронабивные сваи с уширенной пятой. Диаметр таких свай 0,6...2,0 м, длина 14...50 м. Существуют три способа устройства уширений свай. Первый способ — распирание грунта усиленным трамбова­нием бетонной смеси в нижней части скважины, когда невозможно оценить качество работ, форму (какой стала пята уширения), насколь­ко бетон перемешался с грунтом и какова его несущая способность. При втором способе скважину пробуривают станком, имеющим на буровой колонке специальное устройство в виде раскрывающегося ножа, для образования уширения скважины диаметром до 3 м (рис. 5.5). Нож раскрывается а) б) Рис. 5.5. Разбуривание полости в грунте уширителем: а - положение уширителя во время раз-буривания скважины; б - то же, в про­цессе разбуривания полости; 1 - грунтосборник; 2 - режущие ножи; 3 - скважи­на; 4 - штанга; 5 - уширенная полость гидравлическим механизмом, управляемым с поверхности земли. При вращении штанги ножи срезают грунт, кото­рый попадает в бадью, расположенную над расширителем. За несколько операций срезания ножами грунта и извлечения его на поверхность в грунте образуется уширенная по­лость. В скважину подают глинистый раствор из бентонитовых глин, кото­рый непрерывно циркулирует и обеспе­чивает устойчивость стенок скважины. При устройстве уширений разбуривание полости осуществляют одновре­менно с подачей в скважину свежего глинистого раствора до полной замены раствора, загрязненного грунтом. После завершения бурения скважины на про­ектную глубину буровую колонку с уширителем извлекают, в скважину устанавливают арматурный каркас. Бе­тонирование ведут методом вертикаль­но перемещающейся трубы, когда од­новременно в трубу подают бетонную смесь и поднимают ее. Бетонная смесь, соприкасаясь с вязким глинистым рас­твором, не снижает своей прочности, цементное вяжущее из смеси не Рис. 5.6. Технологическая схема уст­ройства свай с камуфлетным уширением: а - опускание заряда ВВ и заполнение сква­жины бетонной смесью; б - подъем бетоно­литной трубы и образование уширенной пяты взрывом; в - готовая набивная свая с камуф­летным уширением; / - заряд ВВ; 2 - про­вод к подрывной машине; 3 - обсадная тру­ба; 4 - приемная воронка; 5 - бетонная смесь; 6 - бадья с бетонной смесью; 7 -уширенная пята; 8 - арматурный каркас вымывается. Бетонная смесь выжимает глинистый раствор вверх по трубе и через зазор между трубой и скважиной. Нижний конец бетонолитной трубы должен быть постоянно заглублен в бетонную смесь на глубину порядка 2 м; бетонирование осуществляют непрерывно, чтобы не возни­кали прослойки глинистого раствора в бетоне. Взрывной способ устройства уширений (рис. 5.6). В пробуренную скважину устанавливают обсадную трубу. На дно скважины опускают заряд взрывчатого вещества расчетной массы и выводят провода от де­тонатора к взрывной машинке, находящейся на поверхности. Скважи­ну заполняют бетонной смесью на 1,5...2,0 м, поднимают на 0,5 м об­садную трубу и производят взрыв. Энергия взрыва уплотняет грунт и создает сферическую полость, которая заполняется бетонной смесью из обсадной трубы. После этого порциями и с необходимым уплотне­нием заполняют обсадную трубу бетонной смесью доверху. Буронабивная свая с башмаком. Особенность метода в том, что в пробуренную скважину опускают обсадную трубу, имеющую на кон­це свободно опертый чугунный башмак, оставляемый в грунте после погружения обсадной трубы на требуемую глубину. Порционно загру­жая бетонную смесь, регулярно ее уплотняя и постепенно извлекая трубу из скважины, получают готовую набивную бетонную сваю. Трубобетонные сваи. Принципиальное отличие метода в том, что обсадная труба длиной до 40...50 м имеет в нижней части жестко закрепленный башмак. После достижения дна скважины труба остается там, не извлекается, а заполняется бетонной смесью. Подводное бетонирование применяют для предохранения бетон­ной смеси от размыва при высоком уровне малоподвижных грунтовых вод. Бетонную смесь подают в обсадную трубу не по лотку, а под дав­лением по трубопроводу, погруженному до самого низа скважины. Благодаря давлению смесь выдавливается из трубы, заполняет снизу пространство скважины и начинает подниматься вверх, оттесняя на­верх и находящуюся в скважине воду. В процессе заполнения бетон­ной смесью скважины необходимо следить, чтобы бетонолитная труба поднималась с одной скоростью с обсадной трубой, низ трубы посто­янно был ниже верха уложенной бетонной смеси на 30...40 см. После полного заполнения скважины верхний слой бетонной смеси толщи­ной 10...20 см, находившийся в контакте с водой, срезают. В обводненных грунтах может быть использовано напорное бето­нирование набивных свай, которое заключается в непрерывном нагне­тании бетонной смеси на всю высоту скважины под воздействием гид­ростатического давления, создаваемого бетононасосами. Напорное бе­тонирование исключает смешивание бетонной смеси с водой, глини­стым раствором или шлаком (материалами разбуривания). Скорость нагнетания устанавливается исходя из условий непрерывности процес­са бетонирования сваи и беспрепятственного извлечения обсадной тру­бы после заполнения скважины бетоном до начала схватывания. Под­вижность нагнетаемых бетонных смесей должна быть в пределах 18...24см. Пневмотрамбованные сваи. Сваи применяют при устройстве фун­даментов в насыщенных водой грунтах с большим коэффициентом фильтрации. В этом случае бетонную смесь укладывают в полость об­садной трубы при постоянном повышенном давлении воздуха (0,25...0,3 МПа), который подается от компрессора через ресивер, слу­жащий для сглаживания колебаний давления. Бетонную смесь подают небольшими порциями через специальное устройство - шлюзовую ка­меру, действующую по принципу пневмонагнетательных установок, применяемых для транспортирования бетонной смеси. Шлюзовая ка­мера закрывается специальными клапанами. Подача бетонной смеси в камеру осуществляется при закрытом нижнем клапане и открытом верхнем; при заполнении камеры смесью верхний клапан закрывается, нижний, наоборот, открывается, смесь выжимается в скважину. Набивные сваи любого типа следует бетонировать без перерывов. При расположении свай одна от другой менее чем на 1,5 м их выпол­няют через одну, чтобы не повредить только что забетонированные. Пропущенные скважины бетонируют при второй проходке бетонолитной установки, после набора ранее забетонированными сваями доста­точной прочности и несущей способности. Такая последовательность работ предусматривает предохранение как готовых скважин, так и свежезабетонированных свай от повреждения. Буронабивные сваи обладают рядом недостатков, которые сдержи­вают их более широкое применение. К таким недостаткам можно от­нести небольшую удельную несущую способность, высокую трудоем­кость буровых работ, необходимость крепления скважин в неустойчи­вых грунтах, сложность бетонирования свай в водонасыщенных грун­тах и трудность контроля качества выполненных работ. Устройство свай в продавленных скважинах достаточно эффек­тивно в сухих грунтах. При устройстве таких свай в грунте создается уплотненная зона, повышается прочность грунта и снижается его деформативность. Устройство набивных свай в уплотненных скважинах производят методами продавливания без извлечения грунта на по­верхность. Данная технология работ базируется на образовании скважины пу­тем многократного сбрасывания с высоты чугунного конуса, в резуль­тате чего пробивается скважина. Затем скважину порционно заполня­ют бетонной смесью, щебнем или песком и уплотняют до образования уширенной части в основании сваи. В верхней части при укладке бе­тонной смеси ее уплотняют вибрированием. Разработано много моди­фикаций этого метода. Образование скважин и полостей в грунте без его выемки осуществляют: пробивкой сердечниками и обсадными тру­бами с помощью молотов, продавливанием вибропогружателями и вибромолотами, пробивкой снарядами и трамбовкой, пробивкой пневмопробойниками, расширением гидравлическими уплотнителями, продавливанием с помощью винтовых устройств. Лекция 6. Технология устройства набивных свай. Продолжение. 1.Метоы виброштампования и виброформирования 2. Грунтобетонные и бурозавинчивающие сваи. 3. Технология устройства ростверков 4. Вспомогательные процессы при производстве земляных работ (временное укрепление стенок выемок) 1.Методы виброштампования и виброформирования Нашел применение метод выштамповывания с использовани­ем станка ударно-канатного бурения (рис. 6.1). Сначала на глубину до '/2 длины будущей сваи пробуривают скважину-лидер, затем скважину пробивают ударным снарядом на требуемую глубину. Загружают в нижнюю часть скважины жесткую бетонную смесь столбом 1,5...2 м и ударами трамбовки устраивают в основании сваи уширенную пяту. В устье скважины устанавливают обсадную трубу, монтируют арматурный каркас и осуществляют бетонирование верхней части сваи. Метод виброформирования свай характерен наличием виброформователя. Его полый наконечник имеет лопасти в нижней части и соеди­няется через жесткую штангу с вибропогружателем. Под действием последнего наконечник погружается в грунт и образует скважину, ко­торая по мере погружения наконечника заполняется бетонной смесью из бункера, установленного над устьем скважины. После пробуривания скважины наконечник немного приподнимают, при этом его лопа­сти раскрываются, сквозь полость наконечника бетонная смесь попада­ет на дно скважины. Вместо самораскрывающихся створок может быть использован теряемый чугунный башмак. Рис. 6.1. Технологическая схема устройства буронабивных свай с выштампованной пятой: а - бурение скважины; б - установка в скважину обсадной трубы; в - засыпка в скважину жесткой бетонной смеси; г - втрамбовывание бетонной смеси в основание; д - извлечение обсадной трубы и установка арматурного каркаса; е - бетонирование ствола сваи с уплотнением глубинным вибратором; ж - устройство опалубки оголовка сваи;1 - буровая машина; 2 - рабочий механизм с навесным оборудованием для устройства уширенной пяты; 3 - обсадная труба; 4 - лоток для за­грузки жесткой бетонной смеси; 5 - трамбовка; 6 - стреловой кран; 7 - арматурный каркас; 8 -бадья с бетонной смесью; 9 - воронка; 10 - выштампованная уширенная пята; 11 - опалубка ого­ловка Вытрамбованные сваи используют в сухих связанных грунтах. В пробуренную скважину с помощью вибропогружателя, закрепленно­го на экскаваторе, погружают до проектной отметки стальную обсад­ную трубу, имеющую на конце съемный железобетонный башмак. По­лость трубы заполняют на 0,8...1,0 м бетонной смесью, уплотняют ее с помощью специальной трамбующей штанги, подвешенной к вибро­погружателю (рис. 6.2). Рис. 6.2. Технологическая схема устройства вытрамбованных свай: а - образование скважины; б - укладка первой порции бетонной смеси; в - уплотнение бетонной смеси трамбующей штангой, жестко соединенной с вибропогружателем; г - укладка и уплотнение последующих слоев бетонной смеси; д - извлечение обсадной трубы и установка арматурного каркаса в голове сваи В результате башмак вместе с бетонной сме­сью вдавливается в грунт, при этом образуется уширенная пята. Обсадная труба заполняется бетонной смесью порциями с постоянным уплотнением. По мере заполнения скважины бетонной смесью осуще­ствляется подъем обсадной трубы экскаватором при работающем виб­ропогружателе, который значительно снижает адге-зию трубы с бето­ном в процессе ее извлечения. Частотрамбованные сваи устраивают путем забивки обсадной трубы в пробу-ренную скважину вместе с надетым на конце чугунным башмаком, который остается в грунте (рис. 6.3.). Pис. 6.3. Технологическая схема устройства частотрамбованных свай: а - погружение обсадной трубы; б - установка арматурного каркаса; в - подача бетонной смеси в полость трубы; г - извлечение обсадной трубы с одновременным уплотнением бетонной смеси; 1 - обсадная труба; 2 - копер; 3 - молот двойного действия; 4 - арматурный каркас; 5 – бадья с бетонной смесью; б - приемная воронка; 7 - чугунный башмак Загружение бетонной смеси в обсадную трубу осуществляют порциями за 2...3 приема. Сечение сваи формируется и обсадная труба извлекается из скважины с помощью молота двойного действия, передающего усилия через об­садную трубу. Обсадную трубу с чугунным башмаком под действием ударов мо­лота погружают в грунт до проектной отметки. Погружаясь, труба раз­двигает частицы грунта и уплотняет его. Когда труба достигает ниж­ней точки в ее полость опускают арматурный каркас (при необходимо­сти), далее через воронку из вибробадьи подают в полость обсадной трубы жесткую бетонную смесь с осадкой конуса 8... 10 см. После заполнения обсадной трубы на высоту 1 м ее начинают под­нимать, при этом башмак сос- кальзывает под действием давящей на него бетонной смеси, которая начинает заполнять скважину. Молот двойного действия, соединенный с обсадной трубой при этом произво­дит частые парные удары, направленные попеременно вверх и вниз. От ударов, направленных вверх за 1 мин труба извлекается из грунта на 4...5 см, а от ударов, направленных вниз, труба осаживается на 2...3 см. Трамбование бетонной смеси, поступающей в скважину под действием собственной массы, осуществляется за счет ударов нижней кромки обсадной трубы и трения бетона о стенки трубы в результате вибрационного воздействия молота, в связи с чем вся бетонная смесь постоянно находится в процессе вибрации и в итоге оказывается хорошо уплотненной. В результате уплотняется грунт в нижней части скважи­ны, часть бетонной смеси впрессовывается в стенки скважины, повы­шая их прочность. Такое трамбование бетона в обсадной трубе продолжают до полно­го извлечения трубы из грунта. При необходимости на извлекаемую обсадную трубу закрепляют наружные вибраторы, которые позволяют более качественно уплотнить верхние слои бетонной смеси. Частотрамбованные сваи можно изготовлять армированными. Армирование осуществляется по расчету, но в большинстве случаев арматурный каркас применяют только в верхней части сваи для соединения с арми­рованием монолитного ростверка. Рис. 6.4. Схема устройства песчаных (грунтовых) набивных свай: а - погружение обсадной трубы; б - извлече­ние трубы; в - раскрывающийся наконечник; 1 – вибро-погружатель; 2 -обсадная труба; 3 - шарнир; 4 - створка наконечника; 5 -кольцо Если армирование предусмотрено на всю высоту сваи, то арматурный каркас опускают в обсадную трубу до начала бетонирования. Песчаные набивные сваи - наиболее дешевый способ уплотнения слабых грунтов. Стальная обсадная труба с башмаком погружается в грунт с помощью вибропогружателя (рис. 6.4). Достигнув проект­ной отметки, она частично заполняется песком, при подъеме обсадной трубы за счет массы песка она отделяется от башмака, и с помощью вибро-погружателя извлекается на поверхность, при этом грунт от виб­росотрясений уплотняется. Допол-нительное и эффективное уплотнение может быть достигнуто проливом скважины водой. Применяют трубы диаметром 32...50 см; при извлечении в трубе всегда должен находить­ся . слой песка высотой 1,0..1,25 м. Способ применим для скважин глу­биной до 7 м. 2. Грунтобетонные и бурозавинчивающие сваи. Грунтобетонные сваи. Нашли применение грунтобетонные сваи, которые устраивают с помощью бурильных установок с пус­тотелой буровой штангой, имеющей на конце смесительный бур со специальными режущими и одновременно перемешивающими смесь лопастями. После пробуривания скважины в слабых песча­ных грунтах до нужной отметки в пустотелую штангу под давле­нием из растворосмесительной установки подают водоцементную суспензию (раствор). Буровая штанга медленно при обратном вра­щении начинает подниматься вверх, грунт насыщается цементным раствором и дополнительно уплотняется буром. В результате полу­чается цементно-песчаная свая, изготовленная на месте без выемки грунта. Бурозавинчивающиеся сваи. Нередко котлованы под заглуб­ленные сооружения приходится устраивать вблизи существующих зданий. Забивка свай и шпунта может привести к их деформациям из-за возникающих динамических воздействий. При устройстве буронабивных свай, где погружение обсадной трубы происходит с опережающей выборкой грунта из полости трубы, возможна утечка грунтового массива из-под рядом стоящих фундаментов, что также может привести к деформациям существующих строе­ний. Использование методов «стена в грунте» или применение гли­нистого раствора для погружения труб приводит к удорожанию проекта. Рис. 6.5. Схема бурозавинчивающейся сваи: 1 - металлическая труба; 2 - сварка навивки с трубой; 3 — навивка из арматуры диаметром 10... 16 мм с шагом 200...400 мм; 4 - крестооб­разный глухой или теряемый наконечник; 5 - крестовина; 6 - диск из металла При этих методах происходит нарушение ес­тественной подземной среды и ее равновесия, ко­торое может привести к нежелательным результа­там или к серьезному удорожанию строительства. В случаях плотной застройки целесообразно применять метод бурозавинчивающихся свай. Сущность метода в том, что металлическая труба не забивается в грунт, а завинчивается (рис. 6.5). На трубу в заводских условиях навивается узкий шнек из арматуры диаметром 10... 16 мм с шагом 200...500 мм. В зависимости от грунтовых усло­вий труба может быть оснащена заглушкой с рыхлителями, глухими или теряемыми, позво­ляющими при необходимости не допустить воду в тело трубы. При за­винчивании трубы окружающий грунт частично уплотняется, около 15...25% его выдавливается наружу. Если труба в нижней части глухая, то после завинчивания до про­ектной отметки в нее вставляется арматурный каркас и она заполня­ется бетонной смесью. Для труб с теряемым наконечником в нее вставляется арматурный каркас, труба заполняется бетоном, в про­цессе схватывания бетона труба вывинчивается, в грунте остается башмак, на который опирается железобетонная буронабивная свая. При особо плотных грунтах возможно предварительное пробуривание скважины на несколько меньшую глубину (до 1м) и диаметр скважины должен быть меньше диаметра трубы. Диаметр завинчи­ваемых труб 300...500 мм, длина от 4 до 20 м. Важно, что технология позволяет выполнять работы вблизи существующих зданий при высо­те в 5 этажей на расстоянии около 40 см, при большей высоте - око­ло 70 см. В последние годы получили широкое распространение фундаменты в виде мощных опор глубокого заложения с большой несущей способ­ностью, сооружаемых с помощью специальных станков (рис. 6.6.). Рис. 6.6. Технологическая схема устройства буронабивных свай диаметром 2...3,5 м: а - установка бурового станка; б - проходка скважины; в - зачистка забоя; г - установка арматур­ного каркаса; д - установка бетонолитной трубы; е - бетонирование сваи; 1- буровая установка; 2 - обсадная труба; 3 - грейферный ковш; 4 - арматурный каркас; 5 - бетонолитная труба Разработка грунта осу-ществляется с помощью грейферного ковша внут-ри опускаемой обсадной трубы. Во время разра-ботки грунта ниж­ний конец трубы должен быть ниже забоя скважины. Зачистка забоя производится грейферным ковшом. После установки в скважину арматурного каркаса осуществляется бетонирование методом вертикально перемещае-мой трубы; заглубление бетонолитной трубы в бетонную смесь должно быть не менее 1м. 3. Технология устройства ростверков Конструкцию ростверка и технологию его устройства принимают в зависимости от типа свай. Ростверки объединяют группу свай в одну конструкцию и распределяют на них нагрузки от сооружения. Они чаще всего представляют собой непрерывную ленту по всему контуру здания в плане, включая внутренние стены. При использовании желе­зобетонных свай ростверки могут быть выполнены из монолитного и сборного железобетона (рис. 6.7). Рис. 6.7. Соединение сваи с ростверком: а - свободное опирание; б - жесткое опирание;1 - свая; 2 - ростверк; 3 - арматурная сетка; 4 -песчаная подготовка; 5 - выпуск арматуры из сваи В зависимости от типа здания или сооружения ростверки разделяют на высокие и низкие. При забивных сваях, головы которых после забивки могут оказаться на разных от­метках, перед устройством ростверка необходимо выполнить трудоем­кие операции по выравниванию голов свай. Для этого необходимо под определенный уровень срубить (срезать) бетон свай, обрезать или за­гнуть их арматуру. Срезка свай. Деревянные сваи и шпунт срезают механическими или электрическими пилами, стальные сваи - автогеном или бензоре­зом, в железобетонных сваях бетон оголовков разрушают обычно с по­мощью пневматических отбойных молотков. Более эффективно для этих целей применять пуансоны - установки для срезания голов свай (рис. 6.8), состоящие из жесткой замкнутой станины, опускаемой и зажимаемой на свае, подвижной рамы, съемных зубьев и гидродом­крата с поршнем. В комплект установки входит несколько пар пуансо­нов для свай с различными размерами поперечного сечения. Макси­мальное рабочее усилие 200 т, рабочий ход от 10 до 50 см, производи­тельность установки - обрезка голов 15...20 свай в час. Рис. 6.8. Схема установки для срезки голов свай: 1 - свая; 2 — зубья; 3 - рама установки; 4 - поршень; 5 - гидродомкрат; б - станина Сваи при погружении иногда отклоняются в плане, при многоряд­ном или кустовом расположении свай эти отклонения не вызывают ос­ложнений при устройстве ростверков. Если же имеется однорядное расположение свай и часть сечения отдельных свай выходит за грани­цы будущего ростверка, то в этом случае необходимо устраивать мо­нолитный ростверк и специальные выступы в ростверке для включе­ния в него этих свай. При подготовке голов набивных свай к устройству сборных рост­верков проверяют верхнюю поверхность по нивелиру и при необходи­мости выравнивают опорную поверхность свай с помощью бетонной смеси или цементного раствора. Сами же балки железобетонного рост­верка устанавливают на выравнивающую подсыпку из песка или шла­ка, начиная от угла здания, и выполняют монтажные работы строго по захваткам. Элементы сборного ростверка соединяют со сборными ко­роткими сваями на сварке с омоноличиванием стыков. 4. Вспомогательные процессы при производстве земляных работ (временное укрепление стенок выемок) Временное укрепление стенок выемок. При возведении подземной части зданий и сооружений особые требования предъявляются к откосам и стенкам выемок. Необходи­мость их крепления, а также конструкции крепления зависят от гид­рогеологических условий и конструкции подземной части возводимо­го сооружения. Вертикальные стенки в грунтах естественной влажности при отсут­ствии грунтовых вод допускаются без крепления: при глубине выемок в песчаных и крупнообломочных грунтах не более 1 м, в супесях -1,25 м, в суглинках и глинах - 1,5 м, в особо плотных грунтах -2 м. При больших глубинах для предотвращения обвалов и оползней стенок выемок устраивают откосы, параметры которых определяются и регламентируются СНиПом. Необходимость устройства откосов ве­дет к значительному увеличению габаритов земляного сооружения и соответственно объемов разработки грунта, повышению материальных и трудовых затрат. Для уменьшения объемов земляных работ, а также в случаях, когда разработка выемок с откосами невозможна из-за стесненности площад­ки или наличия грунтовых вод, устраивают выемки с вертикальными стенками. Временное крепление стенок земляного сооружения может быть выполнено в виде деревянного или металлического шпунта, деревян­ных щитов с опорными стойками при подкосном креплении стенок (рис. 6.9). Шпунтовое ограждение является наиболее надежным, но и самым дорогим из существующих способов. Применяют шпунт при разработ­ке выемок в водонасыщенных грунтах вблизи существующих зданий и сооружений. Шпунт, металлический или деревянный, забивают в грунт на глубину, превышающую глубину будущего котлована на 2...3 м (величина расчетная), чем обеспечивают устойчивое и естест­венное состояние грунта за пределами выемки. В качестве металличе­ских стоек используют прокатные профили (швеллер, двутавр, трубы) или специально выпускаемый прокат (рис. 6.9, д). Шпунт может быть сплошным в виде единой стенки, если шпунт прерывистый, то между стойками по мере отрывки котлована забива­ют деревянную забирку - щиты, отдельные доски, брусья. Рис. 6.9. Способы крепления стенок выемок: а - подкосное; б — анкерное; в - консольное; г -консольное из буронабивных свай или «стены в грунте»; д - из различных типов стальных шпунтов; е - распорное с горизонтальными щитами и прозорами; ж - консольно-распорное; з - инвентарная трубчатая распорная рама; и - инвентар­ные щиты ограждений (забирка); 1 - стойка; 2 - забирка из досок; 3 - подкос; 4 - бобышка; 5 -анкер; 6 - оттяжка; 7 - шпунтовая стенка; 8 - буронабивные сваи; 9 - то же, в обсадной трубе; 10 - типы шпунта; 11, 13 — распорки; 12 - стойка распорной рамы; 14,15 - наружная и внутрен­няя трубы; 16 - стяжная муфта; 17 - щиты забирки Распорное крепление применимо для узких траншей (рис. 9.9, ж) глу­биной 2...4 м в сухих и маловлажных грунтах и состоит из вертикальных стоек, горизонтальных досок, дощатых (сплошных или несплошных) щи­тов и распорок, прижимающих стойки и щиты к стенкам траншеи. Стойки, как и распорки, устанавливают по длине траншеи через 1,5... 1,7 м одна от другой и по высоте - через 0,6...0,7 м. При связных фунтах естественной влажности и глубине до 3 м горизонтальную забирку устраивают из досок толщиной 5 см с прозорами на ширину доски, при большей глубине за­бирку делают сплошной из щитов. Распорное крепление трудоемко и за­трудняет производство работ в траншее, особенно при прокладке коммуни­каций, если позволяют условия, то применяют другие виды креплений. Вместо деревянных стоек и раскосов используют стальные трубча­тые стойки и телескопические распорки, длина которых изменяется за счет вращения винтовых муфт. Эти инвентарные распорные рамы эф­фективны ввиду их малой массы, легкого монтажа и демонтажа. Ме­таллические трубчатые стойки по высоте имеют отверстия для крепле­ния распорок. Распорка телескопического типа (рис. 6.9, з) состоит из наружной и внутренних труб, поворотной муфты и опорных частей. В зависимости от ширины траншеи расстояние между стойками уста­навливают путем выдвижения внутренней трубы из наружной, которое фиксируется болтом-стопором, вставляемым в совмещенное отверстие труб. Полное прижатие щитов к стенкам выемки осуществляют пово­ротом до упора муфты с винтовой нарезкой. Анкерное крепление. Для восприятия опрокидывающих момен­тов, возникающих от действия грунта на шпунтовые, свайные и другие ограждения выемок, применяют анкерные устройства (грунтовые анке­ры). Анкеры устраивают в одном или нескольких уровнях по высоте откоса под углом к горизонту до 25°. Основная деталь анкера -растягиваемый элемент (тяга) выполняется из металла. Анкерную тягу одним концом крепят к конструкции стенки, а другим - в грунтовой массив за пределы возможной призмы обрушения и закрепляют там при помощи инъецируемого в грунт рас­твора (рис. 6.9, б). Грунтовой анкер устраивают следующим образом. После разработки котлована до определенной отметки под углом к го­ризонту забуривают скважину диаметром 20...30 см и глубиной 8...20 м, часто применяя при этом обсадные трубы. Тягу заводят в скважину, после чего в нее инъецируют раствор, замоноличивая анкер по всей длине или только в нижней его части. Когда раствор затвердеет, анкер натягивают. Грунтовые анкеры располагают через 3...5 м. Конструкции анкеров отличаются материалом, из которого изго­товлена тяга, несущей способностью и способом закрепления в грунте. Наиболее простое и часто встречаемое анкерное крепление выполня­ется следующим образом. На уровне дна котлована или траншеи вдоль стенок забивают с шагом 1,5...2,0 м (в зависимости от глубины котлована и влажности грунта) стойки на глубину 0,5... 1,0 м ниже уровня дна кот­лована. Эти стойки на уровне верха котлована оттягивают анкерными тя­гами в виде двух пластин, на расстояние, превышающее угол естествен­ного откоса и прикрепляют эти пластины к наклонно забитому анкеру. За установленными и закрепленными стойками укладывают щиты или до­щатую забирку. Анкерные тяги несколько заглубляют в грунт, чтобы они не мешали передвижению людей по бровке котлована. Подкосное крепление обычно устраивают при отрывке широких котлованов с расположением внутри котлована. Крепление состоит из щитов или досок, прижатых к грунту стойками, раскрепленными под­косами с защемлением с помощью упоров. Вертикальные стойки при­обретают устойчивость за счет наклонных подкосов и горизонтальных распорок, при этом получившийся треугольник устойчив от скольже­ния благодаря забиваемым наклонным анкерам в угле соединения рас­порки и подкоса. Дощатые щиты устанавливают между стенками кот­лована и стойками, свободное расстояние между ними засыпают зем­лей для создания цельной единой конструкции, которая всегда будет устойчивой. Подобное крепление используют ограниченно, так как подкосы и упоры, расположенные в котловане, усложняют производст­во основных работ. По мере выполнения или окончания работ крепление котлованов и траншей разбирают снизу вверх. Список использованных источников 1.ВСН 5-71 Временные указания по устройству коротких буронабивных бетонных и бутобетонных свай для малоэтажных сельских зданий 2.Теличенко В.И., Лапидус А.А., Терентьев О.М. Лекция 7. Технология монолитного бетона и железобетона. 1.Общие положения технологии монолитного бетона 2.Опалубка. Опалубочные работы. 3. Классификация опалубки 4.Производство опалубочных работ. 5.Основные виды опалубочных систем 6. Очистка, восстановление и монтаж опалубки 7.Выбор опалубочных систем 1.Общие положения технологии монолитного бетона На сегодняшний день из существующих технологий возведения зданий и сооружений наиболее перспективным является монолитное строительство. Это - возведение конструктивных элементов из бетонной смеси с использованием специальных форм (опалубки) непосредственно на строительной площадке. Создается абсолютно жесткий каркас с различными видами ограждающих конструкций. В нашей стране долгие годы предпочтение отдавалось сборному строительству. Хотя можно отметить, что в 30-е годы - время развития конструктивизма - имелся опыт монолитного строительства. Затем было время "кирпича", очень активно пропагандировалось панельное домостроение, и лишь последние 10 лет можно говорить о том, что монолитное строительство заняло свое достойное место. Технология монолитного строительства пришла к нам с Запада, где просчитывается экономическая обоснованность того или иного проекта; учитывается также не стоимость материалов, а стоимость работы и связанные с этим затраты. Если говорить конкретно о домостроении, то сборные конструкции здесь дороги, поэтому западные строительные фирмы их применяют редко, отдавая предпочтение возведению зданий из монолита. При такой технологии становится дешевле рабочая сила, трудозатраты осуществляются один раз. В этой связи стоит отдельно выделить преимущества монолитного строительства перед другими технологиями: Шаг конструкций при монолитном строительстве не имеет значения. В сборном - все конструкции имеют размеры, кратные определенному модулю; технология конструкций, выполняемых на заводе, не позволяет быстро изменить форму оснастки. Поэтому архитекторы и проектировщики были привязаны к определенным типоразмерам и, как следствие - ограничены в принятии проектных решений. Монолитные здания легче кирпичных на 15-20%. Существенно уменьшается толщина стен и перекрытий. За счет облегчения веса конструкций уменьшается материалоемкость фундаментов, соответственно удешевляется устройство фундаментов. Производственный цикл переносится на строительную площадку. При сборном домостроении изделия изготавливаются на заводе, привозятся на площадку, монтируются. При изготовлении сборных конструкций закладываются допуски на всех технологических этапах, которые приводят к дополнительным трудозатратам при отделке стыков. Если монолитное строительство ведется по четко отработанной схеме, то возведение зданий осуществляется в более короткие сроки. Кроме этого, качественно выполненная работа исключает необходимость мокрых процессов. Стены и потолки практически готовы к отделке. Монолитное строительство обеспечивает практически "бесшовную" конструкцию. Благодаря этому повышаются показатели тепло- и звуконепроницаемости. В то же время, конструкции более долговечны. Верно говорится: все новое - хорошо забытое старое. Монолитные дома, которые стали появляться в крупных городах Росии в последние годы, многие специалисты воспринимают как последнее слово строительной технологии. Но на самом деле привычные для нас панельные сооружения появились значительно позднее. Первые здания из бетона были именно монолитными, ничего другого раньше просто не умели делать. Эпоха индустриального домостроения наступила позже - вместе с появлением первых блочных и панельных пятиэтажек. Так что же это такое - монолитный дом? Почему сейчас так много разговором вокруг зданий, построенных по этой технологии? В чем их преимущества, и каковы перспективы у монолитного домостроения? Долгое время монолитное домостроение у нас в стране почти не развивалось. Строить по тем технологиям, которыми располагали наши строители, было значительно медленнее, дороже и более трудоемко, нежели собирать дома из панелей. К тому же долгое время задача стояла просто: строить как можно быстрее и как можно больше. Плюс ко всему считалось, что для монолитного строительства не подходят климатические условия: бетон должен застывать при определенной температуре, а у нас большую часть года - зима. Но со временем, когда приоритеты в строительстве поменялись, стало ясно, что даже современные панельные дома имеют много неразрешимых проблем: это некоторая ущербность в архитектуре, ограниченный набор квартир, необходимость иметь стройплощадку значительных размеров и т.д. Тут-то и вспомнили о монолитных домах, для которых эти проблемы просто не существуют. В то время как в СССР и затем в России монолитные здания были в диковинку, практически во всех европейских странах строительство давно велось преимущественно по этой технологии. Много опыта наши строитель переняли при сотрудничестве с зарубежными фирмами, которые строили военные городки для частей, выведенных из Германии. Несколько таких городков было построено и в Подмосковье - в Кубинке и в Нахабино. Все, что строили иностранцы, было монолитным, несмотря на климат, традиции и прочие неудобства. Панельные дома не мобильны. ДСК и КПД выпускают строго определенные панели и блок-секции, и чтобы изменить ассортимент, необходимо переоснащать весь завод. Это трудно и дорого. Монолитные же дома позволяют обеспечить то, что хочет заказчик - любую протяженность здания, любое количество этажей, любой фасад, любую планировку квартир. Таким образом, оказываются развязанными руки у архитектора, а это значит, что здания внешне могут быть разнообразны и интересны. Процесс монолитного строительства состоит из нескольких этапов: приготовления и доставки бетона (марок 200-400), подготовки опалубки и собственно укладки бетона. Процесс этот особенно упрощается, если есть возможность создания своего бетонного узла непосредственно на стройплощадке. 2.Опалубка. Опалубочные работы. Применение современных опалубочных систем при монолитном строительстве значительно повышает его технологичность. Сроки, качество возведения конструкций во многом определяет применяемая опалубка. Современные опалубочные системы можно классифицировать по различным критериям. По области применения и конкретных задач: для стен; для перекрытий; колонн; кольцевых стен с изменяемым радиусом; туннельная; односторонняя. По конструктивным особенностям: рамные; балочные. По способу установки: стационарная; самоподъемная; подъемно-переставная; подъемная. По размерам: крупнопанельная; мелкоштучная. По применяемым материалам. Для изготовления элементов опалубок применяют различные материалы: сталь, алюминий, древесину, пластик. Пока в нашей стране еще не создана универсальная опалубочная система, поэтому за Российский строительный рынок борются зарубежные производители опалубки. Широко предлагаются разборно-переставная, мелко- и крупнощитовая опалубка, т. е. опалубка, состоящая из модульных щитов-балок с системой доборных элементов. В основном по принципу модульных щитов созданы опалубочные системы "НОЕ", "ПЕРИ", "МЕВА" (Германия), "ДОКА" (Австрия), "ПАШАЛЬ" (Германия), "УТИНОРД" (Франция). В начале этого года концерном "МЕВА" разработаны наиболее современные опалубочные системы, где вместо повсеместно используемой многослойной фанеры применяются совершенно новые долговечные пластмассовые (РР) полипропиленовые плиты "Алкус". Австрийско-немецкая фирма "Дока" является одним из самых крупных мировых производителей опалубки. В ассортименте выпускаемой компанией продукции - самые различные виды опалубки: стеновая, для перекрытий, подъемно-переставная и многие другие. Совсем недавно производство опалубки начал осуществлять петербургский "Маркетинг-центр "Арсенал", предлагающий комплект тоннельной опалубки для монолитного домостроения. Универсальность новой модели позволяет осуществить одновременно заливку стен и перекрытий строящегося здания, в результате чего ступенчато изменяется высота стен от 2,8 до 3,0 м, толщиной от 130 до 160 мм. Конструировать помещение можно шириной до 5,5 м, а также строить арочные своды и проемы. Предлагается также опалубка "ТРАПЕЦ", предназначенная для резервуаров круглой формы, очистных сооружений, бассейнов или опалубка фирмы "ГЛЯЙТБАУ" - для строительства объектов особой сложности. Совершенно другой подход использован при разработке и проектировании опалубочной системы "Алума Системс" (Канада). Система включает набор унифицированных несущих элементов из алюминиевого сплава, из которых собирают формы различных размеров и несущей способности в зависимости от технологии возведения, скорости бетонирования, нагрузок и других характеристик монолитных конструкций. После сборки каркаса на него по размерам панели крепят фанерную палубу. Таким образом, опалубку можно применять для более широкого спектра зданий и сооружений, в том числе и для резервуаров, бассейнов круглой формы, с перекрытиями любой формы, в том числе и сводчатыми, а применение унифицированных несущих элементов под конкретные нагрузки позволяет использовать ее более экономично. Фирма "Канстрой групп" представляет в России оригинальную технологию возведения зданий и сооружений с помощью пенополистирольных блоков несъемной опалубки (так называемая строительная система ААБ). Данная система, изобретенная в 80-х годах в Канаде, представляет собой несъемную опалубку в виде блоков из пенополистирола с впрессованными в процессе изготовления перемычками. Простым укладыванием друг на друга восемь рядов блоков образуют один этаж будущего здания, в пазы перемычек закладывается арматура - этаж готов для заливки бетоном. Немаловажно и то, что при реализации каждого конкретного проекта строителям необходимо рассматривать варианты приобретения опалубки или ее аренды. В России предприятий, предоставляющих опалубочную систему в аренду с проектированием опалубки под конкретный объект, комплектацией и техническим сопровождением, однако, единицы. 3. Классификация опалубки Для изготовления бетонной и железобетонной конструкции определенных размеров и конфигурации необходимо бетонную смесь и арматуру уложить в заранее приготовленную форму, которая называется опалубкой. Опалубка на высоте и поддерживается в проектном положении при помощи лесов. Опалубка и леса должны быть жесткими, прочными и неизменяемыми, простыми в изготовлении, сборке и разборке. Сторона опалубки, примыкающая к бетону, должна быть гладкой, стыки досок и щитов не должны при бетонировании пропускать цементного молока. Для удешевления бетонных и железобетонных конструкций щиты и другие элементы опалубки делают с учетом их много кратного использования. Стоимость опалубки составляет 20-30% общей стоимости бетонных и железобетонных конструкций. Классификация опалубки по материалу. По основному материалу опалубка монолитных бетонных и железобетонных конструкций подразделяется на деревянную, металлическую, фанерную, железобетонную и комбинированную. Деревянная опалубка обычно изготовляется на опалубочном дворе или в плотничном цехе деревообделочного комбината строительства. Для изготовления деревянной опалубки применяется лесоматериал хвойных пород с влажностью древесины до 25%. Элементы опалубки заготовляются на станках. От точности изготовления элементов опалубки во многом зависит качество возводимых конструкций, поэтому отклонения от проектных размеров в изготовленных элементах должны быть минимальными. Деревянная опалубка обладает малой теплопроводностью по сравнению с металлической и железобетонной, что имеет большое значение при работе в условиях низких температур. К ней легко крепить различные элементы отепления в зимнее время, влагопоглощающую облицовку и другие устройства. Основными недостатками деревянной опалубки является ее относительно невысокая прочность и склонность к деформациям при намокании, усушке и транспортировке, следствием чего является коробление, растрескивание доски раскрытие швов между ними. Несмотря на указанные недостатки деревянная опалубка до сего времени широко применяется при постройке монолитных бетонных и железобетонных конструкций и сооружений. Металлическая опалубка и оснастка к ней изготовляются в механических мастерских или цехах металлоконструкций. Детали металлической опалубки выполняются из стали марки Ст.0. Заготовки элементов опалубки обрабатываются с достаточно высоким классом точности. Допускаемые отклонения от проектных размеров в длине и ширине на 1 погонный метр щитов металлической щитовой опалубки не должны превышать 2 мм, отклонения в расположении отверстий для соединительных элементов (клиньев, болтов и т.д.) — 0,5 мм. Допускаемые отклонения в размерах элементов подвижной, катучей и подъемно-переставной опалубок должны приниматься в каждом отдельном случае в соответствии с указаниями, приведенными в проектах опалубки. Металлическая опалубка проходит контрольную сборку. Детали ее, соприкасающиеся с бетоном, покрывают смазкой, а остальные окрашивают, после чего все элементы опалубки маркируют. Металлическая опалубка обеспечивает ровную, гладкую поверхность бетона и как вид многооборачиваемой инвентарной опалубки имеет много достоинств. Она значительно дороже деревянной, но практически имеет беспредельную оборачиваемость. Считается экономически целесообразным применять металлическую опалубку при ее оборачиваемости не менее 50 раз. Кроме этого металлическая опалубка обладает следующими положительными качествами, а именно: жесткостью, легкостью распалубки (при соответствующей смазке поверхностей опалубки), отсутствием деформаций при различных режимах влажности. К недостаткам металлической опалубки относятся высокая ее стоимость, теплопроводность, трудность крепления различных элементов к опалубке. Фанерная опалубка наряду с металлической может быть отнесена к числу высокооборачиваемых, инвентарных типов опалубки. Фанера обычно используется только для обшивки, несущий же каркасофанерной опалубки делается из дерева или металла. Фанерная опалубка имеет меньшую теплопроводность, чем металлическая, к ней легче крепить различные элементы. По сравнению с деревянной и металлической, она имеет и меньший вес. Особенно целесообразно применять фанерную опалубку для криволинейных поверхностей. Но к фанере, используемой для опалубки, предъявляются сравнительно высокие требования, например, она должна быть водостойкой. Дефицитность и сравнительно высокая стоимость такого сорта фанеры ограничивают ее широкое применение как материала для опалубки. Поэтому использование фанерной опалубки пока ограничено. Железобетонная опалубка в период бетонирования выполняет роль опалубки, а в последующем является постоянным конструктивным элементом сооружения. Достоинством железобетонной опалубки является исключение процесса распалубки. В связи с этим значительно упрощается ее крепление. К недостаткам железобетонной опалубки относятся высокая теплопроводность и сравнительно большой вес. Применяется она в основном при строительстве гидротехнических сооружений, где является постоянной наружной защитной облицовкой сооружения. Комбинированная опалубка устраивается в целях наилучшего использования положительных качеств различных материалов. Такая опалубка чаще всего комбинируется из дерева и металла. Классификация опалубки по конструктивным методам. По конструктивным признакам в строительстве применяются следующие виды опалубок: стационарная; разборно-переставная; скользящая, подъемно-переставная; катучая; бетонные и железобетонные блоки и плиты оболочки; армоцементные и металлические плиты; безопалубочное бетонирование (сетчатая форма). Применение стационарной (необорачиваемой) опалубки допускается в исключительных случаях для нетиповых конструкций и сооружений, не имеющих повторяющихся элементов. Для лесов применяются круглый и пиленый лес преимущественно хвойных пород, сортовая сталь и трубы. Все опорные части лесов должны устанавливаться на прочном основании с достаточной площадью опирания во избежание недопустимых осадок забетонированных конструкций и сохранения проектных отметок конструкций при замерзании и оттаивании грунта. В строительной практике широко применяется разборно-переставная опалубка, состоящая из отдельных щитов, устанавливаемых вручную или с помощью кранов, и поддерживающих их частей — кружал, ребер, схваток, стяжек, хомутов. Скользящая, или подвижная опалубка широко применяется при строительстве силосных башен, цементных складов, зерновых элеваторов, резервуаров, водонапорных башен и других сооружений, имеющих большую высоту и относительно небольшое поперечное сечение. Опалубка состоит из металлических стенок или прочных деревянных щитов, охватывающих сооружение по всему контуру с внутренней и наружной сторон. Подъем опалубки на очередную рабочую позицию при бетонировании осуществляется при помощи домкратной рамы. Заполнение непрерывно поднимаемой опалубки бетоном производится слоями 10—15 см без перерывов, при этом уровень бетонной смеси не доводится до верха форм на 15—20см. Перерывы в бетонировании более 2—3 ч не рекомендуются. Уплотнение бетона производится обычными методами стержневым вибратором с гибким валом. Применение скользящей опалубки освобождает от необходимости устраивать леса и многократной сборки и разборки опалубки. Катучая (передвижная) опалубка применяется для бетонирования линейных сооружений большой протяженности, имеющих постоянное поперечное сечение. Сборная катучая опалубка передвигается на катках или колесах по рельсовому пути. Опалубка-облицовка — это используемые в качестве опалубки плиты-оболочки и блоки. Такая опалубка, прочно соединяемая с бетонируемой частью конструкции с помощью выпусков арматуры, остается в сооружении в качестве облицовки. При возведении массивных бетонных и железобетонных конструкций, помимо перечисленных, применяется вакуум-опалубка и абсорбирующая опалубка. 4.Производство опалубочных работ. Деревянную и фанерную опалубки и элементы поддерживающих их деревянных лесов рационально изготовлять в опалубочных цехах деревообделочных комбинатов. При малых объемах работ и отдаленности объектов от центральных мастерских деревянная опалубка может быть изготовлена в приобъектных опалубочных мастерских. Для правильной сборки и разборки опалубки последняя маркируется. Опалубщики работают по маркировочному или установочному чертежу, состоящему из плана сооружения с нанесенными элементами железобетонной конструкции и присвоенными им марками. Сборка опалубки производится с применением шаблонов, кондукторов и других приспособлений, обеспечивающих точность работ при минимальных затратах труда. При наличии на строительной площадке кранов достаточной грузоподъемности опалубку следует собирать в укрупненные блоки и устанавливать этими кранами. Разработаны также опалубочные системы для выполнения специальных задач: опалубка кольцевых стен с изменяемым радиусом; переставная опалубка; туннельная опалубка; односторонняя опалубка, и др. 5.Основные виды опалубочных систем Рамные опалубочные системы. Рамная опалубочная система включает в себя: каркасные щиты, подпорные элементы и детали крепежа. Могут при необходимости использоваться угловые элементы (внешние и внутренние), а также подмости для бетонирования и леса. Основой рамных опалубочных систем являются каркасные щиты. Они состоят из несущей металлической рамы (стальной или алюминиевой), ребер жесткости и опалубочной плиты. Рама из замкнутого полого профиля с фасонным гофром предохраняет торцы опалубочной плиты от повреждений и позволяет соединить элементы в любом месте. Металлический каркас не только обеспечивает необходимую жесткость опалубочной конструкции, но и значительно облегчает и ускоряет монтаж модульных элементов. Опалубочная плита изготавливается обычно из многослойной фанеры. Но у фанеры как древесного материала есть недостатки, о которых шла речь выше. Поэтому деревянные опалубочные плиты чаще, по сравнению с остальными элементами опалубок, нуждаются в ремонте и замене. Ряд фирм, выпускающих опалубочные системы, сегодня занимаются вопросом увеличения количества циклов эксплуатации опалубки и улучшения качества поверхности бетона. Одной из таких новых разработок является новый "сэндвич"-материал, разработанный немецкими специалистами. Его отличают: низкая гигроскопичность, меньший вес по сравнению с фанерой, стойкость к ультрафиолетовому излучению, стойкость к механическим повреждениям, малая прилегаемость к бетону и упрощенная очистка. "Сэндвич"-материал состоит из слоя пенопропилена, облицованного с двух сторон алюминиевыми листами и слоями РР-полипропилена. Данный материал применяется для производства опалубочных плит, которые представляет на российском рынке фирма "МЕВА". Цена м2 такой плиты приблизительно в два раза выше, чем фанерного щита, однако она обеспечивает большее количество циклов использования опалубки и улучшенное качество бетона. Для получения ровной поверхности стены, перекрытия, и т.п. важным моментом является сохранение геометрии опалубки в процессе замоноличивания. Каждая фирма-производитель уделяет огромное внимание разработке оригинальных соединительных деталей (замков, анкерных элементов, накладок, и др.), позволяющих легко осуществлять надежное, прочное, с ровными стыками крепление элементов опалубки. Соединения между элементами опалубки должны выполняться таким образом, чтобы каркас системы мог воспринимать высокие нагрузки на сжатие, растяжение и изгиб. Достоинством крепежных систем опалубки считается возможность сборки вручную с применением простейших инструментов, а также возможность применения минимального количества соединительных элементов для обеспечения требуемой жесткости конструкции. Номенклатура крепежных изделий, предлагаемая ведущими производителями, обширна - в ней разработаны специальные угловые зажимы, накладки и другие элементы, позволяющие соединять опалубочные модули перпендикулярно по отношению друг к другу и под различными углами (различные стационарные и шарнирные угловые элементы). Балочные опалубочные системы. Балочная опалубочная система включает в себя: балки, щиты, элементы крепления, подпорные элементы, ригель, подмости для бетонирования и леса. Основой балочных опалубочных систем являются балки. Балки представляют собой конструкцию из древесины двутаврового сечения, выдерживающую большую нагрузку. Детали из древесины могут быть цельными или клееными по длине и сечению. Длина балок нормирована. Для обеспечения долговечности на балки крепятся стальные или пластмассовые наконечники, предотвращающие откалывание пояса балки. Балки устанавливаются с определенным шагом и крепятся к щиту опалубки. Соединение балок между собой осуществляется с помощью стальных элементов крепления. Туннельная опалубка. Основным элементом конструкции является полусекция, которая состоит из одной горизонтальной и одной вертикальной панели. Туннельная опалубка предназначена для одновременного опалубливания стен и перекрытий типовых секций. Монтаж туннельной опалубки осуществляется при помощи крана. Подобного типа опалубка применяется для серийного производства одинаковых секций. 6. Очистка, восстановление и монтаж опалубки Увеличить срок службы опалубок, а также улучшить качество наружного слоя бетона можно воспользовавшись услугой, которую предлагают ведущие фирмы-производителей опалубок - это очистка и восстановление опалубок. Очистка производится в заводских условиях на промышленных установках. Чистить опалубки особенно важно после завершения больших проектов. Так как элементы опалубки изготавливаются из разных материалов, то и срок их службы различен. Покрытие опалубок изнашивается быстрее, чем рама, во многих случаях его выгоднее восстановить, чем покупать новое. Полный ремонт обычно обходится в 1/3 стоимости нового элемента. При необходимости элементы можно технически усовершенствовать. На российском рынке опалубочные системы представлены следующими зарубежными фирмами (в алфавитном порядке): "Aluma Sistems" (Канада), "DOKA" (Австрия), "MEVA" (Германия), "NOE" (Германия), "Outinord" (Франция), "PERI" (Германия), THYSSEN HUNNEBECK (Германия). Среди отечественных производителей можно назвать: "ДВК-Е", "Стройметаллконструкция", ЦНИИОМТП. Представлена также в РФ система МОДОСТР белорусских специалистов из БелНИИС (представляет фирма "Стромтрейдинг"). Монтаж опалубочных систем. На строительный объект опалубочные системы доставляются в разобранном виде, что удобно для складирования и транспортировки. Монтаж современных опалубочных систем осуществляется квалифицированными кадрами вручную и при помощи строительного оборудования: кранов, подмостей, лесов. В ряде случаев, например, в центральных частях городов, при реконструкции, где нет возможности для размещения строительной техники, применяют специальные опалубочные системы, монтаж которых полностью производится вручную. В данной ситуации имеет большое значение как вес опалубочных элементов, а значит и применяемый для изготовления опалубки материал, так и размеры элементов опалубки. Трудоемкость при проведении монтажных работ сказывается на общих сроках возведения конструкции. 7.Выбор опалубочных систем На российском рынке опалубочные системы представлены в основном зарубежными фирмами, имеющими многолетний опыт разработки и производства подобных товаров. Выпускаемые ими элементы опалубки и крепежа постоянно совершенствуются, разрабатываются новые конструктивные решения, применяются современные материалы. Большинство из этих разработок предлагается и на российском рынке. Те западные фирмы, которые заинтересованы в долгосрочном сотрудничестве с российскими партнерами, открывают в России представительства (или даже открывают свои производства). Опалубочные системы - это технически сложные конструкции, которые требуют технического сопровождения, предоставления программного обеспечения, а также обучения персонала по работе с опалубками. Как отмечалось выше, элементы опалубок нуждаются в периодической регенерации, и эту услугу также предлагает ведущие фирмы-производители опалубочных систем. Отечественные предприятия также разрабатывают современные конструкции опалубок, но номенклатура предлагаемых ими изделий еще уступает западным аналогам, не накоплен еще достаточный опыт апробации конструктивных решений и узлов на практике, которыми могут гордиться западные производители. Но можно отметить положительные тенденции в улучшении качества российских опалубочных систем в настоящее время, к тому же в экономическом плане западные опалубки проигрывают российским. Разброс цен на опалубочные системы достаточно велик - от 80 $ м2 на отечественные опалубки до 250 $ м2 на импортные. В завершение нашего краткого обзора по опалубочным системам попытаемся сформулировать основные положения, на которые необходимо обратить внимание при их выборе: 1.Комплексность системы. Комплексные системы, благодаря широкой номенклатуре входящих в них изделий, позволяют создавать конструкции разных форм и размеров (горизонтальные и вертикальные), начиная с мелких сооружений, и вплоть до комплексов электростанций. Необходимо отметить, что приобретать комплексные системы вовсе необязательно целиком и сразу. Фирма, в соответствии со своими задачами и финансовым положением, может остановить свой выбор сначала на одном типе опалубки, а уже в дальнейшем расширять номенклатуру изделий, будучи уверенной, что любые элементы системы будут стыковаться друг с другом. 2.Продуманность замков и элементов крепления. От качества элементов крепления во многом зависит качество поверхности получаемой стенки, перекрытия, колонн, и т.п., а также скорость монтажа. Крепежные элементы должны обеспечивать быстрое и безопасное соединение элементов опалубки в горизонтальных и вертикальных конструкциях. 3.Наличие программного обеспечения, позволяющее на основании проектной документации и предполагаемых сроков строительства осуществить планирование последовательности опалубочных работ, рассчитать необходимое количество транспортных единиц, составить точную спецификации элементов опалубки и смету затрат. 8.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. www.yandex.ru 2.www.rambler.ru Лекция 8. Технология армирования и бетонирования строительных конструкций. 1.Назначение и виды арматуры 2. Состав арматурных работ 3. Изготовление арматурных изделий 4. Соединение арматурных элементов. Способы сварки 5. Производство арматурных работ на объекте 1.Назначение и виды арматуры Арматура—стальные стержни, прокатные профили и проволока, расположенные в бетоне для совместной с ним работы. Сборно-монолитные и монолитные ненапрягаемые конструкции ар­мируют укрупненными монтажными элементами в виде сварных сеток, плоских и пространственных каркасов, которые изготовляют вне возво­димого сооружения и затем устанавливают монтажными кранами. Ино­гда сложные конструкции армируют непосредственно в проектном поло­жении из отдельных стержней с соединением их в законченный арматур­ный каркас сваркой или вязкой. Арматуру подразделяют по назначению в конструкции на рабочую, распределительную и монтажную (рис.8.1). Рабочая арматура воспринимает растягивающие усилия, возникающие в железобетонных конструкциях от собственной массы и внешних нагрузок. Распределительная арматура служит: • для равномерного распределения нагрузок между рабочими стерж­нями; • для обеспечения их совместной работы; • для связи рабочих стержней между собой, препятствуя смещению рабочей арматуры при бетонировании. Монтажная арматура обычно не воспринимает усилий, а обеспечивает точное положение в опалубке рабочих стержней и плоских арматурных сеток и элементов. Основной в современном строительстве является арматура периоди­ческого профиля, имеющая надежную анкеровку и повышенное сцепле­ние с бетоном. При использовании стержней из гладкой арматуры для их лучшего закрепления в бетоне концы стержней, работающих на растяже­ние, делают загнутыми в виде крюков. В гражданском строительстве обычно применяют арматурные стерж­ни диаметром 12...30 мм, в промышленном — арматуру диаметром до40 мм, в гидротехническом — стержни диаметром 90... 120 мм. В качест­ве арматуры иногда применяют профильный прокат. К арматурным изделиям относят отдельные стержни (стержневая арматура), арматурные сетки, плоские и пространственные арматурные каркасы, арматурные изделия для предварительно напря­женных конструкций, закладные детали, монтажные петли и хомуты. Стержневую арматуру изготовляют гладкого профиля (из-за малой эффективности выпуск ее сокращается) и периодического с расположе­нием выступов по винтовой линии или елочкой. Арматуру подразделяют в зависимости от технологии изготовления на горячекатаную (делится на 5 классов от A-1 до A-VI по старому обозначению –по новому обозначению А-240 (А-1), А300 (А- III), А400 (А- IV), А800 (АV), А1000 (АV1)) и горячекатаную с последующим упрочнением вытяжкой в холодном состоянии, она имеет 2 класса - А-Пв и А-Шв. Сварные арматурные сетки состоят из взаимно перекрещивающихся стержней, соединенных в местах пересечения сваркой. Их выпускают с продольной, поперечной и взаимно-перпендикулярной рабочей армату­рой. В общем виде сетки объединяют рабочую и распределительную ар­матуру и состоят из отдельных проволок диаметром от 3 до 9 мм включи­тельно и стержней из арматурной стали диаметром 10 мм, расположен­ Рис. 8.1. Виды арматуры: а — арматурные стержни; б —плоский каркас; в — пространственный каркас; г —арматурные сетки: 1—плоская; II—рулонная; д — арматур­ный блок; е — стержневая арматурная горячека­таная сталь: /—гладкая; //—периодического профиля; ж — каркас колонны из стержневой арматуры; з —то же, из жесткой арматуры; 1 — рабочие стержни прямые; 2 — то же, ото­гнутые; 3 — монтажные стержни; 4 — хомуты; 5 — распределительные стержни; 6 — сетки; 7 —пространственный каркас; 8 — арматурный выпуск; 9— уголок; 10— раскос ных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных в местах пересечения контактной точечной сваркой. Эти сетки применяют при необходимости обеспечить конструкцию минимальным нерасчетным армированием. Расстояние между отдельными стержнями — в пре­делах от 50 до 250 мм, образующиеся между стержнями и проволоками ячейки обычно имеют размер от 50х100 до 150х250 мм. Общая ширина сеток по осям крайних стержней установлена от 900 до 3500 мм (сетка должна при транспортировании укладываться между продольными бор­тами грузового автомобиля). Рис. 18.2. Арматура для предварительно напряженных конструкций: а-семипроволочная прядь; б- то же, 19-проволочная; в, г- проволочные канаты рядовые (пряди из 7 и 19 проволок); д- то же, трехпрядевые; е, ж - пучковая ; з, и- многопрядевые канаты; I- рабочая проволока; 2, 9- вязальная проволока; :спираль; 4- коротыш; 5- осевой стержень; 6, 7- наружное защитное покрытие Плоские рабочие сетки выпускают шириной до 2,5 м, длиной до 9,0 м, иногда в соответствии с заказом до 12,0 м. Продольные рабочие стержни имеют диаметр 12...25 мм при шаге 200 мм, монтажная арматура обычно диаметром от 8 до 12 мм при максимальном шаге до 600 мм. При необходимости сетки на заводах могут быть подвергнуты дополнительной обра­ботке— вырезке отверстий, приварке дополнительных стержней и гну­тью. Сетки в виде рулонов имеют широкую номенклатуру по применяе­мой стали, диаметрам стержней, размерам ячеек и ширине сеток. Длина сеток не оговаривается, но масса отдельного рулона не должна превы­шать 1200 кг. Плоские стальные каркасы обычно состоят из продольной арматуры, образующей один или два пояса и соединяющей их решетки в виде от­дельных поперечных или непрерывных в виде змейки стержней. Большое количество поперечных стержней в каркасах, соединенных с рабочими стержнями точечной сваркой, создает надежное заанкеривание в бетоне продольных стержней по всей их длине и позволяет отказаться от загиба­ния крюков даже при гладкой арматуре. Рабочая арматура унифициро­ванных каркасов принимается диаметром от 10 до 30 мм, а распредели­тельная— только диаметром от 10 мм (при сварке возможен пережог стержней меньшего диаметра). Применяют каркасы для армирования ли­нейных конструкций — балок, прогонов, ригелей, пустотных настилов перекрытий. Пространственные арматурные каркасы состоят из двух или четы­рех плоских каркасов, соединенных между собой отдельными стержнями или хомутами. Такие каркасы применяют для армирования колонн, ба­лок, ригелей и фундаментов. Иногда используют арматурные несущие каркасы, которые вместе с опалубкой называют арматурно-опалубочными блоками. Обычно такое решение принимают при необходимости возвести одиночную конструк­цию пролетом в пределах до 9 м. В этом случае для армирования приме­няют прокатные профили в основном в виде уголков, полосовой и квад­ратной стали, что позволяет при некотором перерасходе на армирование обойтись без специальных лесов, стоек, поддерживающих опалубочный блок, уменьшить расход лесоматериалов, значительно сократить трудо­затраты и сроки производства работ. Монтажные петли, выполненные из арматуры, являются элементом сборных железобетонных конструкций и предназначены для строповки при подъеме и установке. Закладные детали — металлические пластины, присоеди­няемые к арматурному каркасу конструкции на сварке, необходимы для соединения сборных элементов между собой при возведении зданий и со­оружений; стыковку элементов осуществляют сваркой закладных дета­лей, заделанных в конструкции при их изготовлении. Хомуты применяют для соединения отдельных рабочих и мон­тажных стержней в готовый пространственный каркас. Для армирования предварительно-напряженных конструкций чаще всего используют проволочную арматуру (рис.8.2). Проволочную арматуру подразделяют на несколько типов: • арматурная проволока низкоуглеродистая класса В-1 и высокопроч­ная углеродистая класса В-П; • проволочные пряди из трех-, семи- и многопроволочных прядей справой свивкой, причем при перерезании пряди их проволоки не раскручиваются; • проволочные высокопрочные канаты. В последние годы начинают широко применять и неметаллическую арматуру в виде стекловолокна и асбеста. Стекловолокно в смеси с цементным раствором образует стеклоцемент, обладающий высокой прочностью, но невысокими водо- и газопроницаемостью. Прочность цементного камня возрастает при использовании рубленого стекловолокна с хаотическим распределением его в конструкции. Также высокими прочностными характеристиками будет обладать монолитная конструкция при хаотическом распределении в ней обрезков арматурных стержней и проволоки. С использованием асбестовых волокон производят асбестоцемент, изделия из которого обладают высокой прочностью и непроницаемо­стью. 2. Состав арматурных работ Арматурные работы включают в себя следующие процессы: • централизованная заготовка арматурных элементов; • транспортирование арматуры на строительную площадку, сорти­ровка и складирование; • укрупнительная сборка арматурных элементов, изготовление арматурных изделий; • установка в опалубку стержней, сеток, плоских, пространственных и несущих арматурных каркасов; • соединение отдельных монтажных единиц в единую армоконструкцию; • раскрепление армоконструкции, гарантирующее обеспечение над­лежащего защитного слоя при бетонировании. Все процессы армирования железобетонных конструкций можно объединить в две группы: предварительное изготовление арматурных элементов и установка их в проектное положение. 3. Изготовление арматурных изделий Арматурные изделия изготовляют централизованно на арматурно-сварочных заводах, в арматурных цехах и мастерских. Проволока диаметром до 10 мм и сталь периодического профиля диа­метром до 9 мм поступают в арматурную мастерскую в бухтах, а сталь больших диаметров — прутьями длиной от 4 до 12 м, объединенными в пакеты до 10 т. Готовые сетки для заготовки каркасов поступают плоски­ми или в рулонах. Складируют сталь на стеллажах раздельно по маркам, диаметрам и длине стержней. Хранение производят в закрытом помеще­нии или под навесом, запрещено класть арматуру на земляной пол. Процесс изготовления ненапрягаемой арматуры состоит из отдель­ных технологических операций, которые объединены в следующие тех­нологические группы: заготовительные операции включают: очистку и выпрямление стержней; соединение стержней в непрерывную плеть посредством сты­ковой сварки; разметку и резку на стержни требуемой длины; сварочные операции, выполняемые контактной точечной сваркой для плоских сеток и каркасов на одно- и многоэлектродных машинах, а также стыковой и дуговой сваркой; сборочные операции, включающие установку и приварку закладных деталей, отдельных криволинейных и изогнутых стрежней, резку листо­вой и профильной стали, укрупнительную сборку пространственных кар­касов из плоских каркасов и сеток. Заготовительные операции ведут двумя потоками — для катанки и стержневой арматуры. Сталь, поступающую в бухтах (катанка) с бухтодержателей, направляют на станки-автоматы, одновременно производя­щие очистку поверхности стержня от ржавчины, правку искривлений проволоки и ее резку. Концы заканчивающейся и новой бухты соединяют в непрерывную плеть машиной для стыковой сварки. По ходу движения катанки установлены станки для точной резки и гнутья. Стержни, поступающие на технологическую цепочку, правят, очища­ют от ржавчины, сваривают стыковой сваркой в непрерывную плеть во избежание отходов, затем их режут на обрезки с заданными размерами и, при необходимости, передают на станок для гнутья. 4. Соединение арматурных элементов. Способы сварки Установку арматуры и арматурных изделий осуществляют машина­ми и механизмами, используемыми на строительной площадке. В отдель­ных случаях и в неудобных для применения механизмов местах произво­дят ручную укладку арматуры и ее вязку. Основные способы соединения арматурных стержней между со­бой — укладка внахлестку или сварка. Соединение нахлесткой без свар­ки используют при армировании конструкций сварными сетками или плоскими каркасами с односторонним расположением рабочих стержней арматуры и при диаметре арматуры не выше 32 мм. При этом способе стыкования арматуры величина перепуска (нахлестки) зависит от харак­тера работы элемента, расположения стыка в сечении элемента, класса прочности бетона и класса арматурной стали. При стыковании на сварке сеток из круглых гладких стержней в пре­делах стыка следует располагать не менее двух поперечных стержней. При стыковании сеток из стержней периодического профиля привари­вать поперечные стержни в пределах стыка не обязательно, но длина на­хлестки в этом случае должна быть увеличена не менее чем на пять диа­метров свариваемой арматуры. Стыки стержней в нерабочем направле­нии (поперечные монтажные стержни) выполняют с перепуском в 50 мм при диаметре распределительных стержней до 4 мм и 100 мм — при диаметре более 4 мм. При диаметре рабочей арматуры 26 мм и более сварные сетки в нерабочем направлении рекомендуется укладывать впритык друг к другу с перекрытием стыка специальными стыковыми сетками с пере­пуском в каждую сторону не менее 15 диаметров распределительной ар­матуры, но не менее 100 мм. При сварке арматуры между собой металл оказывает небольшое со­противление прохождению электрического тока. В соответствии с зако­ном Джоуля—Ленца для сокращения времени сварки и повышения про­изводительности труда применяют токи большой силы, доходящей до 50 000 А и невысокое напряжение — не более 30...60 В. При контактной сварке в месте контакта сопротивление движению электрического тока во много раз превышает сопротивление на остальном пути тока, здесь усиленно выделяется теплота, металл разогревается до пластического со­стояния, пересечение стержней сжимается и происходит их сварка. В цепи наибольшее сопротивление имеет стык стержней, в этом месте наиболее интенсивно выделяется теплота, которая разогревает торцы стержней до пластического и частично жидкого состояния. При этом ме­талл в месте сварки плавится почти мгновенно, время пропускания, тока измеряется долями секунды. Стержни с силой прижимают друг к другу, в результате чего они свариваются. Для сварки используют специальные трансформаторы, которые понижают напряжение с номинального 220...380В до требуемого и одновременно увеличивают силу тока. Электрическую энергию можно преобразовать в тепловую двумя спо­собами: 1) пропусканием тока через свариваемые детали; на этом принципе основана контактная сварка с применением давления, при которой нагрев производится теплотой, выделенной при прохождении электрического тока через находящиеся в контакте соединяемые детали; 2) при помощи электрической дуги или сваркой плавлением; нагрев соединяемых элементов осуществляют электрической дугой. Контактная сварка. Контактная сварка имеет следующие основные разновидности: • точечная контактная сварка, применяемая для соединения пересе­кающихся стержней в сетках и каркасах; • стыковая контактная сварка, которая целесообразна для соединения стержней между собой, когда требуется увеличение их длины, а также ' для сращивания обрезков и стержней между собой. Точечная контактная сварка. Сущность этой сварки в том, что два стержня (или более) в месте их пересечения зажимают между электрода­ми сварочной машины. При пропускании тока под действием выделяемой теплоты металл стержней в свариваемом месте накаляется докрасна, размягчается и под действием сдавливающего усилия стержни прочно со­единяются между собой. При автоматической сварке подача деталей, их закрепление, процесс кварки и выдача готовых изделий происходит без участия человека. При полуавтоматической сварке детали подают вручную, а готовое изделие после сварки перемещается автоматически. Стержни, покрытые коррозией и окалиной, предварительно очищают в месте контакта или используют двух импульсную сварку — при первом импульсе происходит пробой окалины, при втором — сварка стержней. Достоинства точечной контактной сварки — высокая производительность, небольшой расход энергии при использовании токов большой :илы в течение малого отрезка времени, возможность механизации и автоматизации процесса, отсутствие расхода металла на электроды. Сборку, а затем и сварку стыкуемых элементов осуществляют с применением кондукторов, которые обеспечивают точность геометрических размеров взаимное расположение стыкуемых стержней. Контактная стыковая сварка производится методами непрерывного и прерывистого оплавления. Сварка методом непрерывного оплавления отличается тем, что два свариваемых стержня, подключенные к электрической цепи, начинают медленно сближаться до соприкосновения и одновременного замыкания цепи тока. Начавшееся при включении цепи оплавление металла увеличивается при сближении стержней и завершается сильным сжатием оплавившихся концов. Когда сжатие (осадка) достигает необходимой величины, ток отключают, и сваренные стержни вынимают из зажимов машины. Преимущество сварки в том, что сварной шов может быть расположен в любом месте арматурного каркаса или несущей конструкции. Сварка методом прерывистого оплавления. В результате сближения: разъединения стержней (одновременно замыкания и размыкания электрической цепи), количество которых колеблется от 3 до 20, концы стержней нагреваются и частично оплавляются. Стержни большого диаметра таким образом нагревают до красного или светло-красного каления затем соединяют их под давлением. Предварительный прогрев повышает температуру свариваемых стержней и тем самым понижает мощность, необходимую для сварки. При стыковой сварке стержни, зажатые губками сварочной машины, соединяют по всей поверхности их торцов и после необходимого предварительного прогрева сжимают. Достоинства стыковой контактной сварки — высокое качество стыков соединяемых элементов, минимальные затраты электродов и других вспомогательных материалов, возможность механизации и автоматизации процесса сварки, высокая производительность труда. Дуговая электросварка. Дуговую сварку, т.е. сварку с помощью электрической дуги, которая горит в атмосфере между концом металлического электрода и свариваемой деталью, применяют наиболее часто. Дуговая электросварка может выполняться как с помощью перемен­ного, так и постоянного тока. Сварка на переменном токе по сравнению с другими видами наиболее экономична. Для получения электрического тока нужных характеристик вместо сложных и громоздких генераторов постоянного тока применяют легкие, мобильные и более дешевые транс­форматоры переменного тока. Дуга представляет собой электрический разряд в газовом пространстве, длящийся продолжительное время, выде­ляющий большое количество световой энергии и имеющий температуру, доходящую до 6000 °С. Нужная тепловая мощность, исчисляемая тысяча­ми калорий, легко регулируется изменением силы тока. Минимальное напряжение, необходимое для возбуждения дуги, составляет при постоян­ном токе 30...35 В, а при переменном — 40...50 В. Электроды, которые применяют для сварочных работ, имеют специ­альное покрытие, которое при сварке испаряется, образующиеся пары легко ионизируются и таким образом повышают устойчивость дуги. При плавлении металл электрода стекает и, охлаждаясь, образует на сваривае­мой поверхности шов, от прочности которого зависит и прочность свар­ного соединения в целом. Длина дуги оказывает свое воздействие на ка­чество шва. Чем дуга длиннее, тем большее расстояние проходит рас­плавленный металл от электрода до шва и, поглощая из воздуха кислород и азот, ухудшает свои механические свойства. Достоинства дуговой сварки — универсальность, возможность при­менения в любой точке сложного арматурного каркаса и достижения тре­буемой прочности сварного шва. Недостатки дуговой сварки — дополни­тельный расход металла на электроды, низкая производительность труда, требуется более высокая квалификация сварщиков. Обычно сваривают стержни диаметром 10 мм и более, так как при меньших диаметрах стерж­ней возможен их пережог. Из существующих способов дуговой сварки наиболее часто встреча­ются следующие — внахлестку, с накладками и ванная (рис. 8.3). Сущность ванного способа сварки заключается в том, что электриче­скую дугу возбуждают между торцами свариваемых стержней при помо­щи электродов. Выделяемая теплота расплавляет металл с торцов стерж­ней и с электрода, в результате чего создается ванна расплавленного ме­талла. Зазор между стержнями принимается равным 1,5...2 диаметра электродах покрытием. Для образования ванны используют инвентар­ные медные формы и стальные скобы-подкладки. Способ имеет ряд пре имуществ по сравнению с другими видами дуговой сварки — уменьша­ется расход металла на стык, снижается расход электродов и электроэнер­гии, а также трудоемкость и себестоимость. Ванная сварка применима для стержней диаметром от 20 до 80 мм. При дуговой сварке один из проводников тока присоединен к свари­ваемым деталям, а другой — к электроду, зажатому в электродержателе. После включения тока сварщик касается электродом места сварки, замы­кая при этом цепь, и сразу же отводит электрод от детали на 2..-А мм. Об­разующаяся дуга расплавляет стержень электрода и частично сваривае­мые детали, металл которых соединяется с металлом электрода. Темпера­тура у конца металлического электрода достигает 2100 °С, у свариваемых элементов — 2300 °С, в центре дугового столба — около 5000...6000 °С. 5. Производство арматурных работ на объекте Армирование железобетонных конструкций желательно осуществ­лять сварными арматурными каркасами и сетками заводского изготовле­ния. На строительном объекте при возведении монолитных железобетон­ных конструкций выполняют следующие операции: • укрупнительную сборку пространственных арматурных каркасов; • установку готовых каркасов и сеток в опалубку; • установку и вязку арматуры отдельными стержнями в опалубке. Рис. 8.3. Способы соединения арматурных стержней: а- соединение стержней ручной дуговой сваркой: /—с накладками и двусто-ронними швами; II—то же, с односторонними швами; III—то же, внах-лестку; б—дуговая сварка с принудительным фор-мированием шва кресто-образных горизонтальных соединений стержней; в - то же, горизонтального с верти­кальным; г- кон-тактная точечная сварка при стыковом соединении стержней внахлестку; д- то же, при крестообраз-ном соединении; е- вязка проволокой пересечений стержней; ж- соединение стерж­ней в пересечениях пружинными фиксатора-ми; /-соединяемые стерж-ни; 2- круглые накладки; 3-электроды; 4- инвен-тарные (медные или графитовые) формы; 5- вязальная проволока; 6 — пру­жинные фиксаторы Если по условиям транспортирования крупноразмерные каркасы или сетки заготовляют или перевозят частями, то их укрупняют на строитель­стве до проектных размеров дуговой или ванной сваркой. Укрупнитель­ную сборку производят непосредственно в проектном положении (в опа­лубке) или в стороне от места установки на заранее оборудованной пло­щадке. Укрупнительная сборка арматурных каркасов перед их подъемом и установкой дает возможность лучше использовать грузоподъемность крана и значительную часть работы выполнять арматурщикам в более удобных и безопасных условиях. Монтаж арматурных конструкций сле­дует производить преимущественно из крупноразмерных блоков и унифицированных сеток заводского изготовления с обеспечением фиксации защитного слоя. Смонтированная арматура должна быть надежно закреплена и предо­хранена от деформаций и смещений в процессе производства работ по бетонированию конструкций. Крестовые пересечения стержней арматуры, уложенных поштучно, необходимо скреплять вязальной проволокой или с помощью специаль­ных проволочных соединительных скрепок. Арматуру можно устанавливать в опалубку только после проверки соответствия опалубки проектным размерам с учетом допусков, установ­ленных СНиПом. При монтаже арматуры в опалубку и последующем бетонировании любой конструкции необходимо соблюдать указанную в проекте задан­ную толщину защитного слоя бетона, т.е. расстояние между внешними поверхностями арматуры и бетона конструкции. Правильно обеспечен­ный и выполненный защитный слой бетона надежно предохраняет арматуру от коррозирующего воздействия внешней среды. Толщину защитного слоя «бетона обеспечивают различными способами. К пространственным и плоским арматурным каркасам целесообразно приваривать обрезки стержней из нержавеющей стали, упирающиеся в стенки и днище короба опалубки, или удлиненные стержни. Такое решение применяют в том случае, когда конструкция будет работать только в сухих условиях эксплуатации. При армировании плит перекрытия двумя метками по высоте проектное положение фиксируют подставками из круглой арматурной стали, изогнутыми «зигзагами» или установкой так газываемых «лягушек» для сеток нижнего ряда и «козелков» для верхней сетки (рис. 8.4). Рис. 8.4. «Лягушка» и «козелок» для обеспечения защитного слоя бетона в перекрытиях: а-«лягушка», для обеспечения защитного слоя для нижней арматурной сетки; б—«козелки», для обеспечения защитного слоя для верхней арматурной сетки Применяют заранее заготовленные бетонные подкладки и прокладки, которые целесообразно армировать обрезками вязальной проволоки во избежание раскалывания. Концами проволоки привязывают прокладку к вышерасположенному арматурному стержню. Более новыми типами фиксаторов являются фигурные пластмассовые и прорезные капроновые кольца. Эти фиксаторы характеризуются высокими технологическими свойствами. Во время установки на арматуру такое фигурное кольцо за чет присущей ему упругости немного раздвигается и плотно охватывает стержень (рис. 8.5). Защитный слой бетона в плитах и стенах толщиной до 10 см должен быть не менее 10 мм; в плитах и стенах толщиной более 10 см — не менee 15 мм; в балках и колоннах при диаметре продольной арматуры 0...32 мм — не менее 25 мм, при большем диаметре стержней — не менee 30 мм. Монтаж арматурных конструкций обычно произ-водят с транспорт­ных средств с помощью крана, используемого для подачи опалубки и бе­тонной смеси. Арматурные каркасы массой до 100 кг можно устанавли­вать вручную, поднимая краном в зону работ сразу несколько каркасов. Изделия большей массы устанавливают непосредственно краном. Как и для сборных железобетонных элементов, желательно поднимать и мон­тировать арматурные каркасы в том положении, в котором они будут ра­ботать в забетонированной конструкции. Арматуру фундаментов под колонны промышленных и гражданских зданий укладывают на бетонную подготовку между щитами опалубки фундаментов. При небольшой высоте колонн, а также при легких каркасах арматур­ный каркас колонн устанавливают путем его опускания с помощью крана в готовую опалубку. Установленный арматурный каркас, через нижнее окно короба опалубки колонны приваривают или привязывают к выпус­кам арматуры, забетонированным в фундаменте, плите или колонне ни­жележащего этажа. Тяжелые каркасы колонн устанавливают раньше опа­лубки и соединяют с выпусками арматуры нижнего этажа на сварке. Час­то, особенно при большой высоте колонн, арматурный каркас заводят в опалубку, у которой Рис. 8.5. Способы обеспечения защитного слоя арматуры: а —в балках и ребрах плит при помощи упоров; б —в балках посредством удлиненных стержней; в —бетонной подкладкой с проволочной скруткой; г —бетонной пробкой с пружинной скобой; д — упругим пластмассовым фиксатором; е — металлическими штампованными подставками уже собраны две или три стенки. Производят вывер­ку каркаса, соединение с арматурными выпусками, после чего завершают сборку опалубочного блока колонны. Установку арматурных каркасов прогонов и балок производят в гото­вые короба опалубки. Сварные сетки и плоские каркасы с односторонним расположением рабочих стержней стыкуют на месте установки без свар­ки с напуском верхнего каркаса не менее чем на 250 мм. Армирование плит перекрытия производят путем укладки в про­странственные конструкции готовых сварных сеток, стыкование которых осуществляют внахлестку электродуговой сваркой. Армирование стен осуществляют готовыми сетками и реже вязкой из отдельных стержней в опалубке, установленной с одной стороны. При возведении монолитных железобетонных конструкций на большой высо­те применяют арматурно-опалубочные блоки, представляющие собой ко­роба (балок, прогонов) с уложенными в них арматурными каркасами. Установку любой арматуры следует вести так, чтобы не повредить ра­нее установленную и выверенную опалубку, а также не деформировать арматурные каркасы. В процессе производства работ допускаются в от­дельных Случаях бессварочные соединения стержней: стыковые при со­единении внахлестку или обжимными гильзами и винтовыми муфтами с обеспечением равноправного стыка и крестообразные, выполняемые вяз­кой отожженной проволокой. Приемка смонтированной арматуры, всех стыковых соединений должна проводиться до укладки бетонной смеси и оформляться актом на скрытые работы, в котором обязательно оценивают качество выполнен­ных работ. Приемку установленной в проектное положение арматуры производят, по захваткам, подготовленным для бетонирования. Кроме проверки проектных размеров смонтированной арматуры по чертежам устанавливают наличие и места расположения фиксаторов, прочность и целостность сборки армоконструкции, которая должна обес­печивать неизменность формы при бетонировании. Кроме этого отмеча­ют все отступления от проекта, сверяют с проектом количество и диаметр стержней, а также правильность их расположения и качество электро­сварки в пересечениях стержней. Лекция 9. Специальные методы бетонирования. 1. Вакуумирование бетона 2. Торкретирование 3. Укладка бетонной смеси под водой( Метод вертикально перемещаемой трубы-(ВПТ и метод восходящего раствора -ВР); 4.Метод втрамбовывание бетонной смеси 5.Метод укладки бетонной смеси бункерами При невозможности или неэффективности использования традицион­ной технологии бетонирования применяют специальные методы, к кото­рым относятся вакуумирование и торкретирование бетона, подводное бе­тонирование, бе­тонирование методами вертикально перемещаемой трубы (ВПТ), восхо­дящего раствора (ВР) и ряд других. 1. Вакуумирование бетона Вакуумированием называют удаление из свежеуложенной бетонной смеси свободной воды при помощи разряженного воздуха. Вакуумированный бетон значительно быстрее набирает прочность, обладает повы­шенной водонепроницаемостью, менее подвержен трещинообразованию и истиранию. Как известно, для затворения бетона требуется около 20% воды от массы цемента, но для лучшей удобоукладываемости водоцементное от­ношение обычно колеблется в пределах 0,35...0,55, иногда доходит до 0,8. Избыточная вода замедляет процесс схватывания и не позволяет достичь полного уплотнения бетона. Лишняя вода, испаряясь из бетона, способст­вует образованию трещин, снижает его прочность, изоляционные свойст­ва и т.д. Вибрирование способствует перемещению части лишней воды на поверхность бетона, вакуумирование позволяет более полно осущест­вить отсос лишней воды. Сущность метода вакуумирования состоит в уп­лотнении бетонной смеси с одновременным извлечением избыточной воды затворения и лишнего воздуха, имеющегося в пустотах бетона пу­тем создания в полости бетона разрежения, направленного к поверхности вакуума. Вакуумирование является технологическим методом, позволяющим извлечь из уложенной бетонной смеси около 10...25% воды затворения с сопутствующим или дополнительным уплотнением. Метод дает возмож­ность применять бетонные смеси с подвижностью до 10 см, что упрощает и удешевляет их распределение и уплотнение, достигая при этом сущест­венного улучшения физико-механических характеристик затвердевшего бетона, соответствующих пониженному остаточному водоцементному отношению. Вакуумирование обычно применяют при бетонировании полов, пере­крытий, сводов-оболочек и других конструкций с развитой горизонталь­ной поверхностью. Благодаря вакуумированию в бетоне не только снижа­ется водоцементное отношение, но и повышаются плотность и проч­ность, уплотнение бетона оказывается настолько высоким, что по свежеуложенному бетону можно ходить. В зависимости от типа конструкции вакуумирование производят либо сверху, либо со стороны боковых поверхностей возводимой конст­рукции. Горизонтальные и пространственные конструкции, например между­этажные перекрытия, своды-оболочки, полы, вакуумируют сверху, при­меняя переносные жесткие вакуум-щиты или вакуум-маты, а стены, ко­лонны и другие развитые по высоте конструкции — со стороны боковых поверхностей, используя для этого вакуум-опалубку. На ровную поверхность свежеуложенного бетона укладывают ваку­ум-щит. Конструктивно вакуум-щит представляет собой короб (обычно размером в плане 100х125 см) с герметизирующим замком по контуру. Герметизированная коробка верхнего покрытия щита выполнена из ста­ли, водостойкой фанеры или стеклопластика. Снизу щит оборудован ва­куум -полостью, непосредственно соприкасающейся с бетоном. Нижняя поверхность щита, граничащая с бетоном,— фильтрующая ткань (бязь, полотно), далее идут частая и редкая металлические сетки (вторая — си­ловая) и крышка из водостойкой фанеры. Благодаря изогнутости прово­лок сетка в своем сечении образует сообщающиеся между собой мелкие (тонкие) воздушные каналы, которые в сумме и составляют тонкую воз­душную прослойку (вакуум-полость). Между крышкой и фильтрующей тканью за счет двух металлических сеток образуется полость толщиной порядка 4 мм, обрамленная фанерны­ми планками. В середине крышки имеется отверстие с пробочным краном и резиновый шланг, идущий к вакуум-насосу. По периметру вакуум-щит имеет резиновый фартук для герметиза­ции, который не только окаймляют его, но и препятствуют подсосу возду­ха извне в полость, образующуюся при укладке щита на поверхность све­жеуложенной бетонной смеси. При включении вакуум-насоса внутри щита образуется вакуум, а в него устремляется вода и воздух из бетонной смеси. Фильтровальная ткань задерживает частицы песка и цемента, но свободно пропускает воду и воздух. Для создания в вакуум-полости разрежения, а следовательно,и удале­ния части воды затворения и воздуха в центре вакуум-щита установлен штуцер, подсоединяемый через трехходовой кран к источнику вакуума. Кран на корпусе вакуум-щита одним из своих положений открывает дос­туп воздуха во внутреннюю полость щита, выравнивая там давление, что позволяет щит свободно переставить на соседний участок. Обычно по за­вершении вакуумирования на щит ставят вибратор и производят допол­нительное уплотнение бетонной смеси, в результате чего в ней устраняет­ся направленная пористость, которая возникает в процессе вакуумирова­ния. В настоящее время вместо металлических переходят на использова­ние некорродирующих, легких, штампованных из пластмасс сеток. Во из­бежание уноса из свежеуложенного бетона цементных частиц вся по­верхность сетки, обращенная к бетону, покрывается фильтрующей тка­нью из нейлона или капрона. Вакуум-мат состоит из двух самостоятельных элементов: нижнего и верхнего. Нижний элемент, укладываемый на бетон, представляет фильт­рующую ткань, прошитую с распределительной сеткой из лавсана. Верх­ний элемент— герметизирующий. Его выполняют из плотной газоне- проницаемой синтетической ткани и раскатывают поверх фильтрующего элемента. По продольной оси верхнего элемента расположен отсасываю­щий перфорированный шланг, подсоединяемый через штуцер к источни­ку вакуума. Вакуум-опалубку изготовляют на основе обычной сборно-разборной опалубки. Для этого опалубочные щиты со стороны палубы оборудуют по высоте горизонтальными, изолированными друг от друга вакуум-по­лостями, которые по мере укладки бетонной меси подключают к источ­нику вакуума. Вакуум-опалубку можно также собирать из вакуум-щитов, обеспечивая при этом неизменяемость их положения элементами жестко­сти и крепежными деталями. В зависимости от условий вакуумирования бетона — при помощи ва­куум-щитов (вакуум-матов) или вакуум-опалубок — физические процес­сы протекают по-разному. При вакуумировании бетона вакуум-щитами (вакуум-матами), имею­щими возможность перемещения в сторону бетона, одновременно с отсо­сом воды и воздуха происходит дополнительное статическое уплотнение вследствие разности атмосферного давления и давления в вакуум-полос­ти. При этом действующее усилие достигает 70... 75 кПа. С удалением от поверхности вакуумирования передаваемое на бетон давление снижает­ся, так как часть нагрузки расходуется на преодоление сил .внутреннего трения и развития контактных напряжений в твердой фазе. Вакуумирование способствует ускорению распалубливания, повы­шает итоговую прочность бетона на 20...25%, улучшает морозостой­кость, водонепроницаемость, снижает потребность в цементе на 12...20%, ускоряется распалубливание в 1,5...2 раза. Разряжение в вакуум-полости составляет не менее 350 мм рт. ст. для крупных щитов и не менее 500 мм рт. ст. для мелких щитов. Продолжи­тельность вакуумирования зависит от толщины слоя бетона. Толщина бетона, см..........................................10 20 30 Продолжительность вакуумирования, мин…10 25 55 Вакуум-установка с вакуум-насосом и 40 щитами за рабочую смену обрабатывает до 2000 м2 поверхности. Вакуумирование начинается не позднее чем через 15 мин после окон­чания бетонирования; после окончания вакуумирования и виброуплотне­ния бетона необходимо сразу обработать поверхность затирочными машинами. Вакуумирование желательно проводить на режимах возможно более высокого разряжения. Время вакуумирования зависит от степени разряжения, толщины вакуумированной конструкции, расхода цемента, под­вижности бетонной смеси, температуры окружающей среды и других факторов. 2. Торкретирование Торкретированием называют технологический процесс нанесения на бетонную или иную поверхность под давлением сжатого воздуха тонких слоев цементно-песчаного раствора или мелкозернистого бетона при помощи специальной установки-цемент-пушки для цементного раство­ра, бетон-шприц-машины — для бетонной смеси. Для этого сухая смесь песка, цемента и крупного заполнителя под действием струи воздуха сме­шивается с водой и наносится на поверхность обрабатываемой конструк­ции. Раствор в этом случае называют торкретом, а наносимая бе­тон-шприц-машиной бетонная смесь в свою очередь получила название набрызгбетона или «шприц-бетон». Благодаря большой кинетической энергии, развиваемой частицами смеси, нанесенный на поверхность раствор (бетон) приобретает повы­шенные характеристики по плотности и прочности, водонепроницаемо­сти, морозостойкости, сцеплению с поверхностями нанесения. В состав торкрета входят цемент и песок, в состав набрызг-бетона по­мимо цемента и песка входит крупный заполнитель размером до 30 мм. Растворы или бетонные смеси приготовляют на портландцементах не ниже М400. Процесс нанесения слоя торкрета (набрызг-бетона) включает две ста­дии: на первой стадии на поверхности нанесения происходит отложение пластичного слоя, состоящего из раствора с самыми мелкими фракциями заполнителя. Толщина слоя цементного молока и тонких фракций, спо­собного поглотить энергию удара крупных частиц заполнителя и способ­ного удержать крупные частицы, составляет 5…10 мм; на второй стадии происходит частичное проникновение в растворный слой зерен более крупного заполнителя и таким образом образование слоя торкрета, или набрызг-бетона. Торкретирование обычно сопровождается потерей некоторого коли­чества материала, отскакивающего от поверхности нанесения (так назы­ваемый «отскок»). Величина отскока частиц зависит от условий произ­водства работ, состава смеси, размера крупных частиц заполнителя и ки­нетической энергии частиц при ударе. В начальной стадии нанесения почти все частицы крупного заполнителя отскакивают от поверхности, и только цемент и зерна мелких фракций заполнителя удерживаются на ней. Поэтому первоначально наносимый слой толщиной до 2 мм состоит в основном из цементного теста. По мере увеличения толщины наносимого слоя более крупные частицы заполнителя начинают задерживаться в нем, после чего устанавливается постоянный процент отскока. Количест­венно величина отскока при торкретировании вертикальных поверхностей составляет 10...20%, а при торкретировании потолочных поверхно­стей—20...30%. Уменьшение объема отскока достигается выбором оп­тимальных скоростей выхода смеси из сопла и расстояния от сопла до по­верхности нанесения торкрета или набрызг-бетона. Рис.9.1. Оборудование для торкретирования: 1- компрессор; 2- воздушные шланги; 3- воздухоочиститель; 4-цемент-пушка; 5- материаль-ный шланг; 6-сопло; 7-шланг для воды; 8-емкость для воды В настоящее время существуют две разновидности нанесения на по­верхности под давлением рабочих составов — сухой и мокрый. При сухом способе исходная сухая смесь во взвешенном состоянии подается в насадку (сопло), где осуществляется перемешивание смеси с водой затворения, т.е. торкретирование. В сопле происходит перемеши­вание смеси с последующей подачей ее под давлением сжатого воздуха на бетонируемые поверхности. При мокром способе в сопло под давлением сжатого воздуха поступа­ет готовая бетонная смесь или раствор. В сопле смесь переходит во взве­шенное состояние и под давлением наносится на бетонируемые поверх­ности. Наносимую смесь называют пневмобетоном, что связано с рабочи­ми установками — пневмоустановками и пневмонагнетателями. Сухой способ применяют для нанесения торкрета, а мокрый—для торкрета и набрызг-бетона. Каждый из способов характеризуется своими техническими средствами и особенностями выполнения операций. Основными техническими средствами для торкретирования сухими смесями являются цемент-пушка и бетон-шприц-машина. Установка включает агрегат для нанесения смеси, компрессор, сопло, шланги для подачи к соплу сухой смеси, воздуха и воды (рис. 9.1) и при необходимо- ста дополнена воздухоочистителем, емкостью для воды, цилиндриче­ским резервуаром для сухой смеси. Принцип работы агрегатов одинаков. Сухая смесь загружается в цилиндрический резервуар и через кониче­ский затвор попадает в нижнюю часть резервуара, откуда под давлением воздуха от компрессора подается по гибкому шлангу в сопло це­мент-пушки, к которому также под давлением сжатого воздуха по друго­му шлангу подается вода. В сопле цемент-пушки вода смачивает смесь цемента и песка, а в бетон-шприц-машине — еще и крупного заполните­ля; процесс окончательного смешивания завершается у выходного отвер­стия сопла. Мокрая смесь, выбрасываемая из сопла со скоростью от 100 до 140 м/с, наносится на обрабатываемую поверхность, образуя на ней слой или намет раствора. Раствор или бетонная смесь наносятся на поверхность слоями за 2...3 раза при толщине каждого слоя до 25 мм. Для бетонной смеси для первого наносимого слоя максимальный размер фракции крупного заполнителя не должен превышать 10 мм. Последующие слои наносятся после схваты­вания предыдущего, общая толщина намета составляет 50...75 мм, приме­няется раствор состава от 1:2 до 1:4,5. Если предусмотрено проектом, то этими агрегатами можно наносить на поверхность и гидроизоляцию из водонепроницаемого цементного раствора слоем 5... 10 мм. Обычно расстояние от цемент-пушки до обрабатываемой поверхно­сти — 0,7... 1,0 м, для бетон-шприц-машины— 1,0...1,2 м. Для лучшего сцепления с наносимым составом поверхность предварительно очищают сухим воздухом или песком под давлением из цемент-пушки, а затем по­верхность насекают. Направление струи обычно принимается перпендикулярно поверхно­сти. Давление воздуха в цемент-пушке и бетон-шприц-машине от 0,15 до 0,35 МПа в зависимости от расстояния, вида и размера заполнителей, тре­бований к конкретному торкретному слою. Вода к соплу подается под давлением, на 0,05.. .0,1 МПа выше давления воздуха для сухой смеси. Для торкрета применяют песок и мелкий щебень крупностью до 8 мм, а для набрызг-бетона — щебень крупностью до 25 мм, цемент для тор­кретирования принимается только высших марок. Перерыв в работе допускается 1 ...2 ч, швы бетонирования устраивают вразбежку, затирку производят до начала схватывания цемента. Укрытие и поливку выполняют как у обычного бетона, можно устраивать паронепроницаемые пленочные покрытия. При помощи одного агрегата за смену можно нанести торкрет слоем 15...20 мм на вертикальную поверхность площадью 280...320 м при про­изводительности до 1,5 м3 смеси в час. В отечественной практике в качестве агрегата для нанесения смеси преимущественно применяют двухкамерные цемент-пушки (СБ-117 и СБ-67А производительностью по сухой смеси соответственно 2 и 4 м3/ч). Колокольные затворы верхней и нижней камер обеспечивают шлюзова­ние. В то время как сухая смесь из нижней камеры подается питателем к разгрузочному отверстию и сжатым воздухом выносится в материальный шланг, верхняя камера заполняется новой порцией сухой смеси. Таким образом, обеспечивается непрерывность торкретирования. Технологическая последовательность выполнения операций при дан­ном способе: • загрузка приготовленной сухой смеси в цемент-пушку; • дозированная подача сухой смеси к разгрузочному устройству цемент-пушки для пневмотранспорта ее по шлангам; • транспортирование сухой смеси в струе сжатого воздуха и по шлангам к соплу; • дозированная подача в сопло воды под давлением и перемешивание раствора в сопле; • нанесение на торкретируемую поверхность готовой смеси, выходя­щей факелом из сопла с высокой скоростью. Для торкретирования сухим способом используют чистый песок влажностью не более 6%, модулем крупности 2,5...3 при максимальной крупности отдельных зерен 5 мм (допускается гравий предельной крупностью 8 мм). Крупность заполнителей не должна превышать половины толщины каждого торкретируемого слоя и половины размера ячейки ар­матурных сеток. Диапазон соотношения между массой цемента и песком 1:3... 1:4,5. Содержание цемента в торкрете составляет 600... 800 кг/м3 при фактическом водоцементном отношении при выходе из сопла 0,32... 0,37. При меньшем В/Ц имеют место распыление и недостаточное смачивание сухих составляющих, при больших—сползание уложенного слоя. В процессе производства работ не допускается наплывов по высоте более 1/2 толщины торкретируемого слоя. Устанавливаемая арматура должна быть защищена и закреплена от смещения и колебаний. Избыточное давление воздуха в цемент-пушке принимают обычно 0,2...0,3 МПа, что обеспечивает выход из сопла увлажненной смеси со скоростью 100 м/с. Для получения плотного слоя торкрета равномерной толщины сопло при нанесении держат на расстоянии 0,7... 1 м от поверх­ности нанесения, перемещают его круговыми движениями, а струю смеси направляют перпендикулярно ей. Чтобы не допускать вспучивания, тол­щина каждого слоя, наносимого торкретированием, должна быть 3...5 мм при нанесении на горизонтальные (снизу вверх) или вертикальные неармированные и армированные поверхности. При наличии нескольких сло­ев последующий слой наносят с интервалом, определяемым из условия, чтобы под действием струи свежей смеси не разрушался предыдущий слой (определяется опытным путем). Основными техническими средствами при мокром способе торкрети­рования являются нагнетатели (пневмоустановки и различные насосы). В отечественной практике при мокром способе торкретирования пре­имущественно применяют растворные смеси на мелких песках с добав­кой каменной мелочи фракции 3... 10 мм в количестве до 50% от общей массы заполнителя. Для нанесения смеси на поверхности используют ус­тановки «Пневмобетон» различных модификаций, в состав которых вхо­дят: приемно-перемешивающее устройство со смесителем принудитель­ного действия; вибросито с ячейками 10х10 мм; питатель; материаль­ный трубопровод; воздушный трубопровод; сопло для нанесения смесей. В качестве питателя установки «Пневмобетон» используют серийные растворонасосы С-683, С-684 и С-317Б с номинальной подачей соответ­ственно 2,4 и 6 м3/ч, переоборудованные на прямоточную схему и допол­нительно оборудованные смесительной камерой. Воздух к смесительной камере подают под давлением 0,4... 0,6 МПа, что обеспечивает выход струи смеси из сопла со скоростью 70... 90 м/с и образование распыленно­го факела. Технологическая последовательность выполнения операций при дан­ном способе: • загрузка в нагнетатель заранее приготовленной растворной или бе­тонной смеси; • нагнетание готовой смеси по шлангам к соплу; • подача к соплу сжатого воздуха, эжектирующего поступающую по шлангам готовую смесь для увеличения скорости ее выхода из сопла; • нанесение на торкретируемую поверхность факела готовой смеси. Для качественного нанесения слоев бетона (раствора) установкой «Пневмобетон» руководствуются следующим: сопло при нанесении сме­си располагают перпендикулярно поверхности (допускается отклонение сопла на небольшой угол при заполнении пространства за арматурными стержнями диаметром более 16 мм); сопло должно находиться на рас­стоянии 0,7... 1,2 м от рабочей поверхности, чтобы максимально умень­шить «отскок»; на вертикальные поверхности смесь наносят снизу вверх; толщина единовременно наносимого слоя не должна превышать 15 мм при нанесении на горизонтальные (снизу вверх) поверхности, 25 мм — при нанесении на вертикальные поверхности и 50 мм — при нанесении на го­ризонтальные (сверху вниз) поверхности. При появлении признаков сползания смеси необходимо уменьшить толщину наносимого слоя; при нанесении первого слоя на опалубку или затвердевший бетон используют мелкозернистую смесь, что уменьшает потери материалов на «отскок»; толщина этого слоя не должна превышать 10 мм; для получения ровной поверхности после схватывания последнего нанесенного слоя цемента поверхность дополнительно отделывают раствором на мелком песке, ко­торый тут же заглаживают. Торкретирование бетона в общем случае не конкурентноспособно традиционной технологии бетонных работ. Этот процесс сравнительно дорогой, трудоемкий и малопроизводительный. Применяют его при не­возможности возвести традиционными методами бетонирования конст­руктивные элементы толщиной в несколько сантиметров (особенно при применении пневмоопалубок), когда требуется получение материала по­вышенных свойств, для нанесения туннельных обделок, при устройстве защитных слоев на поверхности предварительно напряженных резервуа­ров, для ремонта и усиления железобетонных конструкций, замоноличивания стыков и др. Основные области применения торкретирования — резервуары, сво­ды-оболочки, тонкостенные конструкции с повышенной прочностью и водонепроницаемостью. Способ успешно применяют при исправлении дефектов бетонирования, повышения водонепроницаемости существую­щих конструкций и сооружений, при бетонировании тонкостенных армоцементных конструкций по арматурному каркасу. 3. Укладка бетонной смеси под водой При строительстве опор мостов и других сооружений, расположен­ных под водой, применяют подводное бетонирование (укладку бетонной смеси под водой без производства водоотлива), выполняемое одним из двух способов — вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) и восходяще­го раствора (ВР). Общее для обоих способов — устройство по периметру бетонируемой конструкции шпунтового ограждения, благодаря чему ог­раничивается подток воды к месту производства работ, а возводимое со­оружение предохраняется от вымывания цемента и песка. Используют также следующие методы: укладку бетонной смеси бункерами и метод втрамбовывания бетонной смеси. Метод вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) применяют при бетонировании конструкций на глубине от 1,5 до 50 м, защищенных от проточной воды, когда требуется высокая прочность и монолитность подводного сооружения (рис. 9.2.). В качестве ограждения используют шпунтовые стенки, специально изготовленную опалубку в виде пространственных блоков (ящиков) из дерева, железобетона, металла либо конструкции (плиты-оболочки, опу­скные колодцы и др.). Конструкция ограждения должна быть непрони­цаемой для цементного раствора. Для производства работ над ограждени­ем устраивают рабочую площадку, на которой устанавливают траверсу. Рис. 9.2. Подводное бетонирование методом ВПТ: 1-загрузочная ворон-ка; 2 -звенья труб; 3- опалубка (шпунтовое ограждение); 4- зат-вор воронки; 5- до-полнительное креп-ление опалубки; 6-рабочий настил; 7- ограждение;8-бето-новод; 9-плавучий кран; 10- подвеска бетонолитной трубы К траверсе подвешивают стальной бетоновод, собираемый из отдельных бесшовных труб длиной 1...1,2 м и диаметром 200...300 мм на легкоразъ­емных водонепроницаемых соединениях. Трубу опускают до низа соору­жения, в верхней части бетоновод, находящийся над поверхностью воды, имеет воронку с затвором или бункер для приема бетонной смеси. Бетонолитная труба подвешена к траверсе, может подниматься и опускаться с помощью лебедки. Первоначально в горловину трубы встав­ляют пыж из мешковины, который предохраняет первую порцию бетон­ной смеси, погружаемую в трубу, от размывания водой. После заполне­ния воронки затвор открывают, и бетонная смесь вслед за пыжом опуска­ется вниз. После того как бетонная смесь заполнит всю бетонолитную трубу и саму воронку, при продолжающейся непрерывной подаче бетон­ной смеси в воронку трубу отрывают от земли и начинают медленно поднимать. Необходимо контролировать, чтобы труба была постоянно заглублена в бетонную смесь не менее 0,8 м при глубинах до 10 м и 1,2 м — при больших глубинах. Затем, не прекращая подачи бетонной смеси, трубу поднимают с таким расчетом, чтобы нижний ее конец постоянно располагался не менее чем на 0,8... 1,2 м ниже поверхности бетона. По окончании подъема трубы на высоту звена бетонирование приос­танавливают, демонтируют верхнее звено трубы, переставляют воронку, после чего подачу бетонной смеси возобновляют. Блок бетонируют до уровня, превышающего проектную отметку на величину; равную 2% его высоты. При таком бетонировании с водой контактирует только верхний слой бетона, который после выполнения работ, подъема трубы и возведения всей конструкции выше глади воды удаляется, но не менее 10 см. Исполь­зуют только пластичную бетонную смесь с осадкой конуса 16...20 см, рас­положение труб— только вертикальное. Радиус растекания бетонной смеси из нижнего отверстия трубы не должен превышать 6 м, поэтому большие сооружения разбиваются на блоки с обязательным перекрытием зон бетонирования, непрерывной подачей бетонной смеси, одновремен­ным и равномерным подъемом труб. Принимаемая интенсивность бето­нирования более 0,3 м3 на 1 м /ч. При подводном бетонировании (в том числе под глинистым раство­ром) необходимо обеспечивать: • изоляцию бетонной смеси от воды в процессе ее транспортирования под воду и укладки в бетонируемую конструкцию; • плотность опалубки или другого принятого ограждения; • непрерывность бетонирования в пределах блока бетонирования, рабочего участка, захватки; • контроль за состоянием опалубки (ограждения) в процессе укладки бетонной смеси и всего периода набора бетоном прочности; • защищенность от размыва и механических повреждений надводной поверхности уложенной бетонной смеси на время схватывания и твердения. Рекомендуемая технология производства работ: 1. Перед укладкой бетонной смеси: • проверить опалубку и соответствие ее проекту; • очистить полость опалубки от мусора и наплывов грунта и ила; • установить подъемную вышку и бетонолитную трубу. 2. Очередность процессов при укладке бетонной смеси: • опускают бетонолитную трубу на дно сооружения с предваритель­ным нанесением на нее несмываемой краской разметки через каждые 10 см по длине для контроля за подъемом трубы; • к верху бетонолитной трубы присоединяют бункер-воронку, в горловине которой закрепляют пыж-пробку, предохраняющую первую порцию подаваемой бетонной смеси от соприкосновения с водой; • в бункер-воронку подают первую порцию бетонной смеси, объем бункера должен равняться объему бетонолитной трубы; • открывают затвор внизу воронки, пыж, а за ним бетонная смесь устремляется вниз, в бункер непрерывно подают очередные порции бетонной смеси. После заполнения всей трубы и бункера бетонной смесью при продолжающейся подаче бетонной смеси приподнимают конец трубы на 30...50 см и бетонная смесь вытекает в полость опалубки. Бетонная смесь всегда должна находиться над уровнем низа трубы не менее 0,8 м; • при достижении бетонной смесью в полости опалубки высоты 4 м трубу с усилием заглубляют несколько в бетон для прекращения вытека­ния из нее бетонной смеси в опалубку, подвешивают бетонолитную трубу за второе колено, отсоединяют воронку, затем первое звено, снова под­соединяют воронку уже ко второму звену и продолжают подачу смеси в полость трубы; • применяемая бетонная смесь по своим характеристикам должна не менее чем на 10% превышать заданные характеристики по проекту, бе тонная смесь должна подаваться в воронку с высоты не более 1 м. По достижении бетоном прочности 2...2,5 МПа верхний слабый слой бетона, непрерывно соприкасающийся с водой, во время производства работ удаляют. При методе ВПТ применяют бетон класса не ниже В25, бетонную смесь, укладываемую с вибрацией, подвижностью 6...10 см и укладывае­мую без вибрации подвижностью 16... 20 см. Приготовляют смесь на гра­вии или смеси гравия с 20... 30% щебня, обязательно вводя пластифици­рующие добавки. Метод восходящего раствора (ВР) бывает безнапорным и напор­ным. Бетонирование методом ВР с заливкой наброски из крупного камня цементно-песчаным раствором следует применять при укладке под водой бетона на глубинах до 20 м для получения прочности бетона, соответст­вующей прочности бутовой кладки; то же, из щебня на тех же глубинах для возведения конструкций из бетона класса до В25 и при глубинах бе­тонирования от 20 до 50 м и при усилении конструкций рекомендуется применять заливку щебеночного заполнителя цементным раствором без песка. При безнапорном способе (рис. 9.3) в бетонируемой блоке устанав­ливают шахты с решетчатыми стенками, внутрь шахт вставляют трубы диаметром 37... 100 мм, собранные из звеньев длиной до 1 м с водонепро­ницаемыми легкоразъемными соединениями. Полость блока заполняют щебнем, гравием, каменной наброской крупностью 150...400 мм и сверху через трубу подают цементный раствор состава от 1: 1 до 1: 2. Шахты не­обходимы для опускания и подъема труб по всей высоте бетонируемо­го блока. Растекание раствора осуществляется за счет давления его столба в шахте. Поднимаясь, цементный раствор должен свободно рас­текаться, заполняя все пустоты в каменной наброске. Поэтому для приготовления раствора применяют мелкие пески крупностью зерен не более 2,5 мм и с содержанием не менее 50% частиц не более 0,6 мм. Подвижность раствора должна быть 12... 15 см. Радиус действия каж­дой трубы 2...3 м. Заглублять трубы в укладываемый раствор необходимо на глубину не менее 0,8 м. Рис. 9.3. Подводное бетонирование мето-дом восходящего раствора: 1- труба; 2- шахта; 3- опалубка (шпунто-вое ограждение); 4- каменно-щебеночная отсыпка; 5- раствор; 6- ограждение; 7-нас-тил; 8- лебедка; 9- во-да; 10- подающий шланг;11-растворо-насос По мере повышения уровня укладывае­мого раствора трубы поднимают, демонтируя их верхние звенья. Уровень раствора доводят на 100... 200 мм выше проектной отметки. При этом способе расход цемента в два раза больше, чем при способе вертикально перемещающейся трубы. Осуществляют и напорное бетонирование, когда заливочные трубы устанавливают без шахт непосредственно в слой крупного заполнителя и через него нагнетают (инъецируют) под давлением цементный раствор (тесто). Напор раствора в трубе создают с помощью растворонасоса. Пе­сок принимают крупностью до 2,5 мм. Радиус действия труб не больше 3 м при заливке каменного и 2 м — щебеночного заполнителя. Метод ВР применяют при укладке бетонной смеси на глубине до 20 м. Рис. 9.4. Подводное бетонирование методом втрамбовывания: 1-ограждающая стенка; 2- втрамбовывание; 3-увлажненная бетонная смесь;4- расслаивающийся слой В обоих случаях труба должна быть утоплена в раствор не менее чем на 0,8 м, верхний слой раствора высотой 10...20 см, соприкасавшийся с водой и находящийся выше проектной отметки, срезают. При методе укладки бункерами бетонную смесь опускают под воду на основание (или ранее уложенный слой) бетонируемого элемента в рас­крывающихся ящиках, бадьях или грейферах и разгружают через раскры­тое отверстие. Закрытые сверху бункера имеют уплотнение по контуру закрывания, которое препятствует вытеканию цементного теста и прони­канию воды внутрь бункера. Бетонную смесь выпускают при минималь­ном отрыве дна бункера от поверхности уложенного бетона, исключая тем самым возможность свободного сбрасывания бетонной смеси через толщу воды. Метод технологически прост, не требует устройства под­мостей и допускает укладку бетонной смеси на неровное основание с большими углублениями и возвышениями. Однако бетонная кладка ха­рактеризуется слоистостью. Метод применяют при глубине до 20 м и если класс укладываемого бетона не выше В20. 4.Метод втрамбовывание бетонной смеси Втрамбовывание бетонной смеси (рис. 9.4) начинают с создания бе­тонного островка в одном из углов бетонируемой конструкции при пода­че смеси по трубе или в бадьях с открывающимся дном. Островок должен возвышаться над поверхностью воды не менее чем на 30 см. Для втрамбо­вывания применяют бетонную смесь подвижностью 5...7 см. Подводный откос островка, с которого начинают втрамбовывание, должен образовы­вать под водой угол 35...450 к горизонтали. Новые порции бетонной сме­си втрамбовывают в островок равномерно с интенсивностью, не нару­шающей процесс твердения уложенного бетона, и не ближе 20...30 см от кромки воды. Этим приемом обеспечивается защита от соприкосновения с водой новых порций бетонной смеси. Метод применяют при глубине воды до 1,5 м для конструкций боль­ших площадей при классе бетона до В25. Все требования по особенностям применения отмеченных выше специальных методов бетонирования приведены в соответствующем разделе СНиП 3.03.01-87 « Несущие и оргаждающие конструкции» Лекция 10. Технология бетонирования в зимних условиях. Технология бетонных работ в условиях жаркого климата-самостоятельно 1.Общие сведения при бетонировании в зимних условиях 2. Приготовление и транспортировка бетонных смесей в зимних условиях. 3. Бетонирование с применением противоморозных химических добавок. 4. Метод термоса 5.Электропрогрев бетонной смеси в конструкциях. 7.Бетонирование в термоактивной опалубке 1.Общие сведения при бетонировании в зимних условиях В нашей стране здания и сооружения из монолитного бетона возводят круглогодично. Известно, что при температуре +50Сбетонные смеси медленно твердеют. Вода в бетонной смеси замерзает и все реакции гидратации замедляются. При температуре ниже 00С химически несвязанная вода превращается в лед и увеличивается в объеме приблизительно на 9%. В результате в бетоне возникают напряжения, разрушающие его структуру. Замерзший бетон обладает высокой прочностью, но только за счет сцепления замерзшей воды. При оттаивании процесс гидратации цемента возобновляется, но из-за нарушений структуры бетон не может набрать проектной прочности, т.е. его прочность значительно ниже, чем прочность бетона, не подвергавшегося замерзанию. Экспериментами установлено, что на процесс набора прочности бетона существенно влияют условия твердения. Если бетон до замерзания наберет 30-50% прочности от проектной, то дальнейшее воздействие низких температур не влияет на его физико-механические характеристики. Прочность, после набора которой дальнейшее воздействие замерзания не влияет на физико-механические характеристики бетона, называется критической. Значение критической прочности зависит от класса бетона. При возведении предварительно напряженных конструкций критическая прочность бетона должна составлять 100% проектной. Таким образом, созданием благоприятных условий твердения бетона в начальный период получают конструкции требуемого качества. Необходимый температурный режим твердения бетона создают различными приемами: разогревом бетона при его приготовление, выдерживанием бетона в утепленных опалубках (метод термоса); внесением в бетон химических добавок, снижающих температуру замерзания; тепловым воздействием на свежеуложенный бетон греющих опалубок; электродным прогревом; инфракрасными источниками теплоты. Технологический прием выбирают с учетом условий бетонирования, вида конструкций, особенностей используемых бетонов, экономической эффективности. 2. Приготовление и транспортировка бетонных смесей в зимних условиях. Составляющие бетонных смесей при низких температурах предохраняют от попадания снега, образования наледи и замерзания. Цемент хранят в закрытых емкостях. На бетонных заводах организуют подогрев составляющих и воды затворения, а сам процесс приготовления осуществляют в утепленном помещении, чем обеспечивают выход бетонной смеси заданной температуры. Для подогрева песка и щебня используют специальные регистры, через которые пропускают разогретую до 900С воду или пар. Воду подогревают преимущественно паром в водонагревателях, откуда ее подают в расходные баки, устанавливаемые в дозировочном отделении, а из них – в дозаторы. Для получения заданной температуры бетонную смесь можно приготовлять в бетоносмесителях принудительного действия с пароподогревом. Транспортируют бетонную смесь зимой в утепленных бетоновозах, специальных контейнерах, автосамосвалах с подогревом кузова выхлопными газами. Кузов накрывают брезентом или утепленными щитами, бадьи и бункера – деревянными утепленными крышками. При этом исключаются дополнительные перегрузки, во время которых температура смеси интенсивно падает. При транспортировании смеси к месту укладки по бетоноводам перед началом бетонирования звенья бетоновода утепляют и обогревают паром или горячей водой. При разборке звенья бетоновода прочищают скребками, щетками, пыжами: промывать их водой во избежание образования наледи запрещается. 3. Бетонирование с применением противоморозных химических добавок. Основная причина прекращения твердения бетонных смесей при воздействии низких температур – замерзания в них воды. Известно, что содержание в воде солей резко снижает температуру ее замерзания. Если в процессе приготовления в бетонную смесь ввести определенное количество растворенных солей, то процесс твердения будет протекать и при температуре ниже 00С. В качестве противоморозных добавок применяют: • нитрит натрия (НН) NaNO2 ; • хлорид кальция (ХК) CaCl2 (ГОСТ 450-77) + хлорид натрия (ХН) NaCl ; • хлорид кальция (ХК) + нитрит натрия (НН); • нитрат кальция (НК) Ca(NO3)2 (ГОСТ 4142-77) + мочевина (М) CO(NH2)2 ); • комплексное соединение нитрата кальция с мочевиной (НКМ) (ТУ 6-03-266-70); • нитрит-нитрат кальция (ННК) (ТУ 603-7-04-74) + мочевина (М); • нитрит-нитрат кальция (ННК) + хлорид кальция (ХК); • нитрит-нитрат - хлорид кальция (ННХК) + мочевина (М); • поташ (П) K2CO3 (ГОСТ 10690-73). Выбор противоморозных добавок и их оптимальное количество зависят от вида бетонируемой конструкции, степени ее армирования, наличия агрессивных сред и блуждающих токов, температуры окружающей среды и др. и осуществляется в соответствии с ГОСТ 24211-2003 «Добавки для бетонов и растворов». Область применения добавок представлена в таб.10.1 Противоморозные химические добавки запрещается использовать при бетонировании предварительно напряженных конструкций, армированных термически упрочненной сталью; при возведении железобетонных конструкций для электрифицированных железных дорог и промышленных предприятий, где возможно возникновение блуждающих токов способствующих разрушению бетона. Внесение химических добавок приводит к некоторому замедлению набора прочности бетоном по сравнению со скоростью твердения бетона в нормальных условиях. Так при внесении поташа прочность бетона в возрасте 28 суток при температуре окружающего воздуха -25C составляет 50%, а в возрасте 90 суток­-60%. При температуре -50С набор прочности протекает более интенсивно и к 28- суточному возрасту он может составлять 75%. В зависимости от температуры наружного воздуха возможны различные сочетания добавок. Бетон с противоморозными добавками применяют в тех случаях, когда достигается набор критической прочности до их замерзания. Скорости набора прочности бетонами с противоморозными добавками в зависимости от температуры твердения даны в таб. 10.12 При выборе добавок учитывают их стоимость и влияние на физико-механические и технологические свойства бетонов и бетонных смесей. Так при внесении поташа сокращаются сроки схватывания цемента, в результате чего ухудшается удобоукладываемость смеси. Наиболее дешевые и доступные добавки – хлориды кальция и натрия. Добавки вводят в виде водяных растворов в процессе приготовления бетонных смесей в количестве 3---18% от массы цемента. Применение добавок целесообразно в сочетанли с дополнительным подогревом. Растворы, содержащие мочевину, не следует подогревать выше 40 0С. Растворы солей рабочей концентрации не должны иметь осадков нерастворившихся солей. Область применения добавок. Таблица 10.1 Тип конструкций и условия их эксплуатации Добавки НН ХК+ХН ХК+НН НКМ, НК+М, ННК+ХК ННК+М, ННХК, ННХК М П Железобетонные конструкции с арматурой диаметром, мм: более 5 + - + + + + 5 и менее + - + + - + Конструкции монолитные; стыки, имеющие выпуски арматуры или закладные части: без специальной защиты стали + - - + - + с металлическими покрытиями - - - + - - с комбинированными покрытиями + - + + + + Железобетонные конструкции, предназначенные для эксплуатации: В воде + + + + + + В неагрессивной газовой среде при относительной влажности воздуха до 60% + + - + + + В агрессивной газовой среде + - - + - + Примечание: Знак (-) означает запрещение применения. Скорость набора прочности бетона на портландцементах с противоморозными добавками % от R28 Таблица 10.2 Температура твердения, 0С Твердение бетона, сут. 7 14 28 90 Нитрит натрия -5 30 50 70 90 -10 20 35 55 70 -15 10 25 35 50 Хлорид натрия + хлорид кальция -5 35 65 80 100 -10 25 35 45 70 -15 15 25 35 50 -20 10 15 20 40 Нитрит кальция с мочевиной -5 30 50 70 90 -10 20 35 50 70 -15 15 25 35 60 -20 10 20 30 50 Нитрит натрия с хлоридом кальция и мочевиной -5 40 60 80 100 -10 25 40 50 80 -15 20 35 45 70 Температура твердения, 0С Твердение бетона, сут. 7 14 28 90 -20 15 30 40 60 -25 10 15 25 40 Мочевина -5 50 65 75 100 -10 30 50 70 90 -15 25 40 65 80 -20 25 40 55 70 -25 20 30 50 60 Некоторые добавки, например хлористые соли, ухудшают качество поверхности возводимых конструкций вследствие образования высолов. Поэтому их применяют при возведении сооружений небольших объемов, к качеству поверхностей которых не предъявляют высоких требований (например, фундаменты, балки). Процесс укладки и уплотнения смесей не отличается от обычных методов бетонирования. 4. Метод термоса Заранее нагретую бетонную смесь уложенный в зимних условиях, выдерживают преимущественно методом термоса, основанным на применении утепленной опалубки с устройством сверху защитного слоя. Бетонную смесь температурой 20---80 0С укладывают в утепленную опалубку, а открытые поверхности защищают от охлаждения. Обогревать ее при этом не требуется, так как количество теплоты, внесенных в смесь при приготовлении, а также выделяющиеся в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой (экзотермии), достаточно для ее твердения и набора критической прочности. При проектировании термосного выдерживания бетона подбирают тип опалубки и степень ее утепления. Сущность метода термоса состоит в том, чтобы бетон, остывая до 0 0С, смог за это время набрать критическую прочность. Учитывая это, назначают толщину и вид утеплителя опалубки. Утепление опалубки выполняют без зазоров и щелей, особенно в местах стыкования теплоизоляции. Для уменьшения продуваемости опалубки и предохранения ее от увлажнения по обшивке прокладывают слой толи. В качестве защитного слоя применяют толь, картон, фанеру, соломит, по которым могут быть уложены опилки, шлак, шлаковойлок, стекловата. Опалубка может быть двойной, тогда промежутки между ее щитами засыпают опилками, шлаком или заполняют минеральной ватой, пенопластом. Опалубку из железобетонных плит утепляют с наружной стороны, навешивая на них маты. Поверхность, соприкасающуюся с бетоном, перед началом бетонирования обязательно прогревают. По окончании бетонирования немедленно утепляют верхние открытые поверхности, при этом теплотехнические свойства этого утеплителя (покрытия) должны быть не ниже, чем у основных элементов опалубки. Опалубку и утеплитель демонтируют по достижении бетоном критической прочности. Поверхности распалубленной конструкции ограждают от резкого перепада температур во избежание образования трещин. Метод термоса применяют при бетонировании массивных конструкций. Степень массивности оценивают модулем поверхности Мn=F/V, где F- площадь суммарной охлаждаемой поверхности конструкции, м2 ; V- объем конструкции, м3 . Конструкция считается массивной при Мn < 6, средней массивности при Мn=6…9 и ажурной при Мn>9. При определении Мn не учитывается площадь поверхностей конструкций, соприкасающихся с талым грунтом, хорошо прогретой бетонной поверхностью или каменной кладкой. Для длинномерных изделий и конструкций (например, колон, ригелей, балок) Мn определяют отношением периметра их поперечного сечения к его площади. Метод термоса применяют для конструкций с Мn < 6, а при предварительном разогреве бетона до 60…800C – с Мn=8…10. 5.Электропрогрев бетонной смеси в конструкциях. Способ электропрогрева бетона в конструкциях основан на использовании выделяемой теплоты при прохождении через него электрического тока. Для подведения напряжения используют электроды различной конструкции и формы. В зависимости от расположения электродов прогрев подразделяют на сквозной и периферийный. При сквозном прогреве электроды располагают по всему сечению, а при периферийном – по наружной поверхности конструкций. Во избежание отложения солей на электродах постоянный ток использовать запрещается. Для сквозного прогрева колонн, балок, стен и других конструкций, возводимых в деревянной опалубке, применяют стержневые электроды, которые изготовляют из отрезков арматурной стали диаметром до 6мм с заостренным концом. Для установки электродов высверливают отверстия в одном из щитов опалубки таким образом, чтобы электроды не соприкасались с арматурой каркаса. Затем вставляют электрод и ударом молотка фиксируют его в противоположном щите. Расстояние между электродами по горизонтали и вертикали принимают по расчету. Затем осуществляют их коммутацию. Для периферийного прогрева при слабом армировании и когда исключен контакт арматурой применяют плавающие электроды в виде замкнутой петли. При прогреве плоских конструкций (например, подготовка под полы, дорожные покрытия, ребристые плиты) применяют пластинчатые электроды. В качестве плавающих электродов применяют полосовую сталь толщиной 3…5, шириной 30…50 мм. Расстояние между ними определяют расчетом. Электроды должны контактировать с бетоном и могут быть несколько утоплены в него. Между ними и бетоном не должно быть зазора. Для этого их нагружают токонепроводящими материалами (досками, кирпичами), сами электроды должны быть без искривлений и перегибов. Нашивные электроды, так же как и плавающие, относятся к элементам периферийного прогрева. Их производят из круглой арматурной стали или металлических пластин толщиной 2…3 мм. Электроды нашивают на щиты опалубки, а концы загибают под углом 90 0 и выводят наружу. После установки опалубки производят коммутацию электродов. Необходимо помнить, что электроды не должны иметь контакта с арматурой конструкции во избегания короткого замыкания. Поэтому при установки арматурных каркасов используют пластмассовые прокладки и фиксаторы, которые обеспечивают заданную толщину защитного слоя и предотвращают контакт с электродами. При изготовлении длинномерных конструкций (колонн, ригелей, балок, свай) используют струнные электроды. Выполняют их из гладкой арматурной стали диаметром 4…6 мм. Располагают в центральной части сечения конструкции. Концы электродов отгибают под углом 900 и выводят через отверстия в опалубке для подключения коммутирующих проводов. При периферийном прогреве массивных конструкций, а также элементов зданий малой массивности (стен, резервуаров, ленточных фундаментов) в качестве электродов используют металлические щиты опалубки и арматуру конструкции. В первом случае используют однофазный ток: первую фазу подключают к щитам опалубки, а нулевую- к арматурному каркасу. Во втором случае арматурный каркас не подключают к сети, а каждый элемент опалубки присоединяют к одной из трех фаз. Изоляторами между щитами опалубки служат деревянные брусья. Однородность температуры поля зависит от схемы расположения электродов и расстояния между ними. Чем ближе друг к другу электроды и чем сильнее армирование конструкции, тем больше будут температурные перепады в твердеющем бетоне, в результате чего режим твердения будет неоднородным и качество бетона ухудшится. Поэтому в каждом конкретном случае рассчитывают схему расположения электродов с учетом степени армирования конструкции. При напряжении на электродах 50…60В расстояние между электродами и арматурой должно быть не менее 25мм, а при 70…85В – не менее 40мм. Стержневые электроды применяют, как правило, в виде плоских групп, которые подключают к одной фазе. При большой длине конструкций вместо одного электрода устанавливают два или три по длине. Допустимую длину полосового, стержневого или струнного электродов принимают путем расчета минимальной потери напряжения по его длине. Способы установки электродов и области их применения. Таблица 10.3. Тип элект-родов Материал Способ установки в конструкции Область применения Примеча-ние Стержне-вые Круглая сталь – стержни диаметром 6…10 мм Закладывают через отверстие в опалубочных щитах или с открытой стороны бетона Электропрог-рев конструк-ций толщи-ной не менее 15 см После элек-тропрогрева остаются в теле бетона Струнные Круглая сталь – стержни диаметром 8…12 мм Устанавливают вдоль оси конструкции Электропрог-рев слабоар-мированных конструкций После элек-тропрогрева остаются в теле бетона Нашивные Круглая сталь – стержни диаметром 6…10 мм Укрепляют на вертикальных щитах опалубки с внутренней стороны через 10…20 см Не ограничено Имеют мно-горазовое использова-ние Полосовые Листовая сталь – полосы, полосовая сталь, полосы толщиной 3 мм Укрепляют на горизонтальных щитах опалубки, которые укладывают на бетон Электропро-грев плит Имеют мно-горазовое использова-ние Плаваю-щие Круглая сталь – стержни диаметром более 12 мм Устанавливают в свежеотформованный бетон на 2…3 см Не ограничено Имеют мно-горазовое использова-ние Для получения высокого качества железобетона строго соблюдают температурный режим прогрева, который разделяют на три стадии: 1. Подъем температуры бетона. Скорость подъема зависит от модуля поверхности: Мn………………………… 2…6 6…9 9…15 Скорость подъема С0/ч 8 10 15 2. Изотермический прогрев. На этой стадии в бетоне поддерживают заданную температуру. Продолжительность стадии зависит от вида конструкции (прогревают до получения необходимой прочности бетона). Чаще всего на стадии изотермического прогрева достигают критическую прочность бетона. 3. Остывание конструкций. При остывании до 0 0С бетон продолжает набирать прочность, что особенно важно при бетонировании массивных конструкций. Для конструкций с Мn = 6…9 применяют режим, при котором к моменту остывания бетон должен набрать прочность не менее критической. Для конструкций с Мn = 9…15 режим такой же, но в конце изотермического прогрева бетон должен набрать не менее 50% прочности. Этим обстоятельством определяется время изотермического прогрева. При изготовлении предварительно напряженных конструкций к моменту окончания изотермического прогрева прочность бетона должна быть не менее 80%. Нарушение технологического режима электропрогрева может привести к пережогу бетона в результате перегрева бетонной смеси выше 100 0С, недостаточному набору прочности, образованию трещин в результате неоднородности температурного поля. Температура разогрева бетона зависит от конструкции и вида цемента Максимально допускаемые температуры бетона, 0С, при электропрогреве. Таблица 3.3.2 Цемент Mn 6…9 10…15 16…20 Шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент 80 70 60 Портландцемент и быстротвердеющий Портландцемент (БТЦ) 70 65 55 Максимальную температуру прогрева более массивных конструкций назначают из условия получения равномерного температурного поля и исключения в них высоких термонапряжений. Необходимую температуру прогрева бетона получают изменением напряжения, периодическим отключением и включением всего прогрева или части электродов. При электропрогреве бетонных конструкций с помощью контрольно-измерительных приборов постоянно контролируют напряжение, силу тока и температуру бетона. В первые 3ч прогрева температуру измеряют каждый час, а затем- через 2…3 часа. Скорость остывания бетона также регулируют. Допускаемая скорость остывания бетонных конструкций. Таблица 10.4 Конструкции Mn Скорость остывания, 0С/ч Бетонные 15…10 12 Слабоармированные и железобетонные 8…6 5 Железобетонные 5…3 2…3 Средне- и сильноармированные 8…15 Не более 15 Если скорость остывания превысит допустимую, в бетонной смеси возникнут температурные напряжения, способные разрушить структуру бетона или образовать в нем трещины. Регулируют скорость остывания путем правильного подбора теплоизоляции опалубки. Перед началом бетонирования проверяют правильность установки электродов и их коммутацию, качество утепления опалубки, определяют надежность контактов электродов с токопроводящими проводами. При электропрогреве необходимо тщательно выполнять требования электробезопасности и охраны труда. 6.Бетонирование в термоактивной опалубке Термоактивный (греющей) опалубкой называются многослойные щиты, которые оснащены нагревательными элементами и утеплены. Теплота через палубу щита передается в поверхностный слой бетона, а затем распространяется по всей его толщине. Обогрев бетона таким способом не зависит от температуры наружного воздуха. Греющую опалубку применяют при возведении тонкостенных и среднемассивных конструкций, а также при замоноличивании стыков и швов при температуре наружного воздуха до –40 0С. Конструкции греющей опалубки многообразны. Основное требование, предъявляемое к ним – равномерность распределения температуры по опалубке щита. В качестве нагревательных элементов применяют трубчатые электронагреватели (ТЭНы), греющие провода и кабели, гибкие тканевые ленты, а также нагреватели, изготовленные из нихромовой проволоки, композиции полимерных материалов с графитом (углеродные ленточные нагреватели) и токопроводящими элементами и др. Трубчатые электронагреватели состоят из трубок (стальных, медных, латунных) диаметром 9-18мм, внутри которых находится нихромовая спираль. Пространство между спиралью и стенками трубки заполнена кристаллическим оксидом магния. Температура разогрева ТЭНов 300-6000С, поэтому они не должны контактировать с поверхностью опалубки, прилегающей к бетону, а располагаться от нее на 15…20. Проволочные нагревательные элементы выполняют из нихромовой проволоки диаметром 0,8…3мм, которую наматывают на каркас из изоляционного материала и изолируют асбестом. Такие нагреватели менее надежны, так как подвержены деформациям при погрузочно-разгрузочных работах, поэтому требуют бережного отношения. В качестве нагревательных кабелей применяют кабели типа КСОП или КВМС. Они состоят из константановой проволоки диаметром 0,7…0,8мм, помещенной в термостойкую изоляцию. Поверхность изоляции защищена от механических повреждений металлическим защитным чулком. Размещают нагреватели на щите опалубки в зависимости от режимов обогрева и мощности: греющие провода и кабеля устанавливают вплотную к палубе, ТЭНы – на небольшом расстоянии от нее. В фанерной греющей опалубке нагревательные кабели и провода запрессовывают в защитные покрытия, состоящие из пакета тонких полимерных пленок. Углеродные ленточные нагреватели наклеивают специальными клеями на палубу щита. Для обеспечения прочного контакта с коммутирующими проводами концы лент подвергают омеднению. Перед установкой термоактивной щитовой опалубки проверяют осмотром целостность изоляции и электрической разводки. Опалубку устанавливают в блок бетонирования отдельными щитами вручную или укрупненными панелями с помощью кранов. После крепления щиты и панели подсоединяют к электрической сети. Установки для питания термоактивной опалубки и управления режимом прогрева бетона состоят из понижающего трансформатора, системы разводки, щита управления и помещения для дежурного электрика или оператора. Установка обеспечивает питание 100…150 м2 опалубки. Подключают опалубку к специальным клемным коробкам, которые располагаются над поверхностью опалубки не ниже 0,5м. При обогреве элементов каркаса (колонн, ригелей, балок) клемные коробки подвешивают на раздвижные струбцины, устанавливаемые на расстоянии 50…70см от прогреваемого элемента. Перед бетонированием прогревают арматуру и ранее уложенный бетон. Для этого на непродолжительное время включают термоактивную опалубку, предварительно укрыв сверху блок бетонирования брезентом или полиэтиленовой пленкой. Минимальная температура укладываемой бетонной смеси 50С. Укладывают ее обычными методами, при этом следят за тем, чтобы не повредить электрокабель и не увлажнить утеплитель. При скорости ветра более 12м/с опалубочные формы укрывают брезентом или полимерной пленкой. Соблюдение технологического режима прогрева позволяет получить бетон требуемых физико-механических характеристик. Контролируемыми параметрами прогрева являются скорость разогрева бетона, температура на палубе щитов и продолжительность обогрева. Зимой для обогрева монолитного бетона покрытий и оснований дорог, подготовки под полы, стыков между сборными конструкциями применяют термоактивные гибкие покрытия (ТАГП) – легкие, гибкие устройства с углеродными ленточными нагревателями и проводами, которые обеспечивают нагрев до 500С. Изготовляют покрытие путем горячего прессования пакета, состоящего из слоя листовой невулканизированной резины, армирующих стеклотканевых прокладок, углеродных тканевых электронагревателей или проводов и утеплителя. Термоактивные гибкие покрытия можно изготовлять различных размеров, что позволяет их использовать как нагреватели термоактивной опалубки. Покрытие можно располагать на вертикальных, горизонтальных и наклонных конструкциях. Электропитание ТАГП осуществляется от понижающих трансформаторов напряжением 36…120В. Как и щиты термоопалубки, ТАГП снабжено датчиками температуры с выводом показателей на пульт управления. Это позволяет оперативно контролировать режим прогрева. Термоактивное гибкое покрытие удобно в эксплуатации, компактно и надежно в работе. По окончании производства работ его сворачивают в рулон и укладывают в специальный двухсекционный шкаф. В одной секции расположен трансформатор с щитом управления, а в другой – отсеки для хранения покрытия. Применяют специальные передвижные пункты, оснащенные трансформаторами, отсеками для хранения кабельной разводки и комплекта ТАГП. Перед началом работ проверяют состояние и работоспособность греющей оснастки и автоматики температурного регулирования. Общая схема укладки покрытия на бетонируемую конструкцию, его коммутация и режимы прогрева должны быть приведены в проекте производства работ. Для соблюдения технологического режима прогрева бетона следует не реже чем через один час измерять температуру бетона и не менее одного раза измерять температуру наружного воздуха. 7.Обогрев бетона инфракрасными лучами. Источником инфракрасных (тепловых) лучей служат ТЭНы мощностью 0,6…1,2 кВт с рабочим напряжением 127, 220 и 380 В, керамические стержневые излучатели диаметром 6…50 мм, мощностью 1…10 кВт, кварцевые трубчатые излучатели и другие средства. Для создания направленного потока инфракрасных лучей применяют отражатели параболического, сферического и трапецеидального типа. Инфракрасные установки в комплекте с отражателями и поддерживающими устройствами используют для прогрева конструкций, возводимых в скользящей опалубке, тонкостенных элементов стен, подготовке под полы, плитных конструкций, стыков крупнопанельных зданий. При обогреве плитных конструкций используют излучатели с отражателями коробчатого типа, которые или устанавливают на бетонную поверхность, или подвешивают на расстоянии от нее. Чтобы предотвратить быстрое испарение влаги, поверхность бетона покрывают пленкой. При возведении стен в щитовой и объемно – переставной опалубке применяют односторонний обогрев излучателями сферического типа. Для обеспечения прогрева всей плоскости стены отражатели располагают на разных уровнях на телескопических стойках и на расчетном расстоянии от стены. При возведении конструкций в скользящей опалубке бетон, выходящий из опалубки, прогревают двухсторонним расположением инфракрасных излучателей. Их подвешивают к щитам опалубки или размещают на подвесных подмостях. Чтобы исключить потери теплоты, возводимые конструкции изолируют от окружающей среды брезентовым чехлом. Для прогрева стыков сборных железобетонных конструкций крупнопанельных зданий применяют различные типы нащельников в виде прямоугольных коробов (при устройстве плоских стыков элементов) или сегментных (для стыков, расположенных под прямым углом). Для улучшения поглощения инфракрасного излучения поверхность опалубки покрывают черным матовым лаком. Температура на поверхности бетона не должна превышать 80…900С. Инфракрасные установки располагают на таком расстоянии друг от друга, чтобы прогревалась вся поверхность бетона. Инфракрасный обогрев обеспечивает хорошее качество термообработки бетона при условии соблюдения теплового режима выдерживания бетона. 9.Охрана труда при производстве бетонных работ в зимнее время. При производстве бетонных работ в зимних условиях появляются факторы, представляющие дополнительные источники опасности для рабочих: • повышенное напряжение тока (до 380В) при электропрогреве и обогреве конструкций; • образование наледи; • плохая видимость; • низкая температура и др • химически опасные вещества. Поэтому необходимо хорошо знать и строго соблюдать требования безопасной работы. При электропрогреве бетонных и железобетонных конструкций рабочую зону оборудуют защитным ограждением, установленным на расстоянии не менее 3 м от прогреваемых элементов, системой блокировки, световой и звуковой сигнализацией, освещением в темное время, а также снабжают предупредительными плакатами. В сырую погоду измерять температуру бетона, находящегося под напряжением разрешается только в резиновой обуви и перчатках. Прикасаться к термоактивной опалубке запрещается. В сырую погоду и во время оттепели все виды электропрогрева бетона на отрытом воздухе прекращаются. 5. Список использованных источников: 1. Афанасьев А.А. Бетонные работы –М.: Высш. Шк., 1991-415стр. 2. Баженов Ю.М. Технология бетонных и железобетонных изделий. М., 1984-256стр. 3. Хаютин Ю.Г. Монолитный бетон. М., 1990-376с. 4. СниП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции. Госстрой СССР.-М. ЦИТП Госстроя СССР,1988.-192с. Лекция 11. Технология каменной кладки. 1. Назначение каменных работ. Виды и элементы каменной кладки 2. Материалы для каменной кладки 3. Правила разрезки каменной кладки 4. Системы перевязки и типы кладки 1. Назначение каменных работ. Виды и элементы каменной кладки Большое распространение в природе естественных каменных материалов и обилие сырья для изготовления искусственных материалов, а также такие важные свойства, как прочность и долговечность, огнестойкость, способствуют широкому распространению каменных материалов в строительстве. Назначение каменных работ - возведение фундаментов, несущих и ограждающих конструкций зданий, декоративная отделка. Каменные конструкции состоят из отдельных камней, соединенных в одно целое раствором, при затвердевании которого образуется монолитный массив. Недостатки каменной кладки - большая относительная масса кон­струкций, малая-производительность труда, высокие материальные затраты, невозможность механизировать процесс кладки. В зависимости от вида применяемых материалов каменную кладку подразделяют на кладку из искусственных и природных камней. В свою очередь для кладки из искусственных камней широко используют кирпич сплошной и пустотелый, сплошные и пустотелые прями угольные камни (блоки). Виды кладки в зависимости от применяемых камней: • кирпичная - из глиняного и силикатного сплошного и пустотелого кирпича; • кирпичная с облицовкой - из искусственных и естественных камней и блоков; • мелкоблочная - из природных (ракушечники, пористые туфы) и искусственных, бетонных и керамических камней, укладываемых вручную; 1 211 10 Рис. 11.1. Элементы кирпичной кладки: а-кирпич; б - камень; в - кирпичная кладка; 1 - тычок; 2 - постель; 3 – ложок; 4 - наружная верста; 5 – внутренняя верста; 6 - забутка; 7 – ложковый ряд; 8 - тычковый ряд; 9 – горизонтальный шов (растворная постель); 10 - вертикальный продольный шов; II - вертикальный попе­речный шов; 12 - наружная верста кладки • тесовая - из природных обработанных камней правиль-ной формы, укладываемых вручную или краном; • бутовая - из природных камней неправильной формы; бутобетонная - из бута и бетонной смеси, обычно в опалубке. Элементы каменной кладки. Кирпичи и камни правильной формы ограничены шестью гранями. Нижнюю и верхнюю называют постелями, две боковые большего размера- ложками, две боковые меньшего размера - тычками (рис.11. 1) Постели - поверхности камней, воспринимающие и передающие усилия на нижележащие слои кладки. Ложок - камень, уложенный длинной стороной вдоль стены. Тычок - камень, уложенный короткой стороной вдоль стены. Швы - пространство между камнями в продольном и поперечном направлениях, заполненное раствором. Версты - наружные ряды кирпича при кладке. Существуют наружная и внутренняя верста, заполнение между верстами - забутка. Ложковып ряд - способ укладки, когда наружная верста состоит из ложков. Рис. 11.2. Виды отделки швов кладки: а - впустошовку; б - с заполнением шва (вподрезку); в - выпуклый шов; г - вогнутый шов Тычковый ряд — наружная верста укладывается из тычков. Существуют целый камень, половинка, трехчетвертка и четвертка. Кладку называют впустошовку, если наружные швы на глубину 1...1.5 см не заполняют раствором, что приводит к лучшей связи клад­ки и раствора при последующем оштукатуривании. Кладку называют под расшивку, если наружная стена будет имен, естественный вид и швы кладки заполняют полностью, придавая им различную форму - выпуклую, вогнутую, треугольную, прямоуголь­ную и др. (рис.11. 2). Вподрезку называют кладку, если раствор заполняет швы заподлицо с наружной поверхности стены. 2. Материалы для каменной кладки К искусственным каменным материалам относят кирпичи керамический и силикатный полнотелые и пустотелые, керамические и силикатные камни пустотелые и камни бетонные и гипсовые стеновые Полнотелый керамический кирпич имеет размеры 250х120х65 мм и модульный (утолщенный) - 250х120х88 мм, масса кирпича 3,6...5 м. Плотность 1,6...1,8 т/м3, марки кирпича 75, 100, 150, 200, 250 и 300, водопоглощение до 8%. Кирпич изготовляют пластическим пpeccoванием с последующим обжигом. Основной недостаток - высокая тепло­проводность. Пустотелый, пористый и дырчатый кирпичи имеют при тех же размерах в плане высоту 65, 88, 103 и 138 мм (в 1,25, 1,5 и 2 раза большую высоту по сравнению с полнотелым кирпичом), меньшую плотность - 1,35...1,45 т/ м3. Марки кирпича - 75, 100 и 150. Применение этой разновидности кирпичей позволяет уменьшить массу стеновых изделий до 30%. Силикатный кирпич применяют для стен с относительной влажно­стью не более 75%, марки кирпича - 75, 100 и 150. Кирпич изготовляют посредством прессования сырьевой смеси извести и кварцевого песка и последующей автоклавной обработки. Керамические и силикатные пустотелые камни имеют размеры: (обычные - 250х120х 138 мм, укрупненные - 250х250х138 мм и модульные - 288х38х138 мм. Толщина камня соответствует двум кирпичам, уложенным на постель, с учетом толщины шва между ними. Поверхность камней бывает гладкой и рифленой. Камни бетонные и гипсовые стеновые выпускают сплошными пустотелыми. Их изготовляют из тяжелых, облегченных и легких бетонов и гипсобетона с размерами 400х 200х200 мм, 400х200х90мм и массой до 35 кг. Пустотелые и силикатные кирпичи нельзя применять для кладки стен ниже гидроизоляционного слоя, для кладки цоколей, стен мокрых помещений. Растворы для каменной кладки. Растворы, применяемые для устройства каменных конструкций, называют кладочными. Растворы связывают отдельные камни в единый монолит, с их помощью выравнивают постели камней, в результате чего обеспечивается равномерная передача действующего усилия от одного камня другому; раствор заполняет промежутки между камнями и препятствует проникновению в кладку воздуха и воды. Таким образом, растворы обеспечивают равномерную передачу усилий, предохра­няют кладку от продувания, проникновения воды, повышают морозостойкость зданий. Классификация растворов по виду заполнителей: • тяжелые или холодные - растворы на кварцевом или естественном песке из плотных горных пород с плотностью более 1500 кг/м3; • легкие или теплые - растворы на шлаковом, пемзовом или туфо­вом песке, золе ТЭЦ, доменных гранулированных или топливных шлаках с плотностью менее 1500 кг/м3. Размер зерен песка для всех видов раствора не должен превышать 5 мм, подвижность раствора для каменной кладки - 9...13 см. Широ­ко используют пластифицирующие добавки: органические - сульфит­ный щелок и мылонафт и неорганические - известь и глина. Классификация растворов по типу вяжущего: • цементные растворы - применяют для конструкций ниже поверхности земли, в сильно загруженных столбах, простенках, в армирован­ной кладке. Состав от 1: 2,5 до 1: 6, марки раствора от 100 до 300. Минимальный расход цемента на 1 м3 песка - для подземной части зданий не менее 75 кг, для надземной части - 125 кг. Портландцемент и шлакопортландцемент применяют только в растворах высоких марок для ответственных конструкций, в армированной кладке, в кладке под­земных конструкций, в грунтах, насыщенных водой, или при зимних кладках, выполняемых методом замораживания; • известковые растворы используют в сухих местах и при неболь­шой нагрузке. Они обладают большой подвижностью, пластичностью, обеспечивают наибольшую производительность труда. Применяют со­ставы от 1: 4 до 1: 8 и марки 4, 10 и 25; • смешанные или сложные растворы - цементно-известковые и цементно-глиняные состава от 1: 0,1: 3 до 1: 2: 15, марки растворов 10, 25, 50, 75 и 100. Такие растворы применяют для кладки большинства строительных конструкций. Второе вяжущее отодвигает начало схва­тывания, улучшает удобоукладываемость и пластичность, но значи­тельно снижает прочность раствора. В объемной дозировке смешан­ных растворов первая цифра обозначает расход цемента, вторая - из­весткового или глиняного теста, третья - песка. Скорость нарастания прочности раствора зависит от свойств вяжу­щих и условий твердения. При температуре 15°С прочность простого раствора будет нарастать следующим образом: через 3 сут -25% ма­рочной прочности, через 7 сут - 50%, через 14 сут - 75% и через 28 сут - 100%. С повышением температуры твердеющего раствора его прочность нарастает быстрее, при понижении - медленнее. Удобоукладываемость приготовленного раствора зависит от степе­ни его подвижности и водоудерживающей способности, предохраняю­щей раствор от расслоения - быстрого отделения воды и оседания пес­ка. Степень подвижности растворов определяют в зависимости от по­гружения в него стандартного конуса массой 0,3 кг. Растворы для каменной кладки должны быть не только прочными, но и пластичными, т. е. они должны позволять укладывать их в кладке тонким однородным слоем. Такой удобоукладываемый раствор хоро­шо заполняет все неровности основания и равномерно сцепляется со всей его поверхностью. Кроме этого такой удобный в работе раствор способствует повышению производительности труда каменщиков и улучшению качества кладки. Водоудерживающая способность раствора, препятствующая отде­лению воды и оседанию осадка, особенно важна при укладке раствора на пористые основания и для предохранения раствора от расслаивания при его транспортировании на большие расстояния, при подаче к мес­ту работ по трубопроводам. Обычно водоудерживающую способность раствора повышают путем введения, поверхностно-активных органиче­ских добавок или тонкодисперсных минеральных веществ (извести, глины). 3. Правила разрезки каменной кладки Каменная кладка, выполняемая из отдельных кирпичей, соединяе­мых раствором в единое целое, должна представлять собой монолит, в котором уложенные камни не смещались бы под влиянием действующих на кладку нагрузок. Действующим на кладку силам противостоит в основном камень (раствор значительно менее прочен). Поэто­му необходимо, чтобы камень воспринимал только сжимающие усилия и в основном - постелью. Чтобы смещение камней не происходило, их укладывают с соблюдением определенных условий, называемых пра­вилами разрезки каменной кладки (рис. 11.3). Правило первое. Кладку выполняют плоскими рядами, перпенди­кулярными действующей силе, т. е. правило устанавливает максималь­но допустимый угол наклона силы, действующей на горизонтальный ряд кладки. Допустимое отклонение усилия по вертикали не более 15... 17°, оно зависит от силы трения камня по поверхности раствора. Правило второе. Продольные и поперечные вертикальные швы в кладке не должны быть сквозными по высоте конструкции, кладка окажется расчлененной на отдельные столбики. Правило регламенти­рует расположение вертикальных плоскостей разрезки кладки относи­тельно постели. По отношению к лицевой поверхности стены швы должны быть перпендикулярны или параллельны ей. Невыполнение этого правила может привести к расклиниванию рядов кладки. Правило третье. Плоскости вертикальной разрезки кладки сосед­них рядов должны быть сдвинуты, т. е. под каждым вертикальным швом данного ряда кладки должны быть расположены камни, а не швы. Правило определяет взаимное расположение вертикальных про­дольных и поперечных швов в смежных рядах кладки. Камни вышеле­жащего ряда необходимо укладывать на нижележащий ряд так, чтобы они перекрывали вертикальные швы между камнями в продольном и поперечном направлениях, кладку следует вести с перевязкой швов Рис. 11.3. Правила разрезки каменной кладки: а - воздействие на кладку наклонной силы; б - правильное, взаимно-перпендикулярное располо­жение вертикальных плоскостей разрезки кладки; в - то же, неправильное; г - кладка с правиль­ной перевязкой вертикальных швов в смежных рядах. Такая перевязка швов устраняет опасность расслое­ния кладки на отдельные столбики, которые, работая самостоятельно не в состоянии воспринимать усилия, которым может противостоять монолитная кладка. При использовании в кладках прочных цементно-песчаных раство­ров возможны некоторые отклонения от этих правил. Допускается не перевязывать вертикальные продольные швы в пяти смежных рядах или вертикальные поперечные швы в трех смежных рядах кладки. 4. Системы перевязки и типы кладки . Раскладку кирпичей и камней в слоях кладки и чередование слоев производят в определенной последовательности, которую называют системой перевязки швов кладки. Слои кладки из камней правильной формы называют рядами кладки. Горизонтальные швы имеют среднюю толщину 12 мм для кирпича и 15 мм для природных камней, а вертикальные швы должны иметь толщину 10 мм для кирпича и 15 мм для природных камней. Допус­каемая толщина отдельных швов от 8 до 15 мм. Толщину стен и столбов принимают кратными половине или цело­му кирпичу или камню, исключение составляют армированные перего­родки в V4 кирпича. В большинстве случаев кирпич в кладке уклады­вают плашмя, т. е. на постель, в отдельных случаях, например при кладке карнизов, кирпич укладывают на ребро - боковую ложковую грань. Толщину сплошной кирпичной кладки назначают кратной 0,5 кир­пича, поэтому стены могут иметь следующую толщину: полкирпича -12 см; кирпич - 25 см; полтора кирпича - 38 см; два кирпича - 51 см; два с половиной - 64 см; три кирпича - 77 см. Высота рядов кладки складывается из высоты кирпича или камней и толщины горизонтальных швов раствора. При средней толщине слоя раствора 12 мм и кирпича 65 мм высота ряда кладки составит 77 мм, при толщине утолщенного кирпича 88 мм - соответственно 100 мм. Таким образом, при кирпиче толщиной 65 мм на 1 м кладки по высоте размещается 13 рядов, при кирпиче толщиной 88 мм - 10 рядов. Прямоугольность формы и изготовление камней и кирпичей в со­ответствии со стандартами позволили установить определенный поря­док и взаимосвязь их расположения в конструкциях, обеспечивающих целостность и монолитность кладки. Достигают этого за счет укладки камней по так называемым системам перевязки кладки. Все разработанные и применяемые на практике системы перевязки соответствуют правилам разрезки кладки. Для каменной кладки разли­чают перевязку вертикальных, продольных и поперечных швов. Пере­вязка продольных швов необходима для того, чтобы кладка не рас­слаивалась вдоль стены на более тонкие составляющие и чтобы возни­кающие от приложенной нагрузки напряжения в кладке распределя­лись равномерно по всей ширине стены. Перевязка поперечных швов необходима для продольной связи между отдельными кирпичами, обеспечивающей перераспределение нагрузки на соседние участки кладки и сохранение монолитности стены при возможных неравномер­ных осадках, температурных деформациях и т.п. Перевязку поперечных швов выполняют ложковыми и тычковыми рядами, а продольных - толь­ко тычковыми. Основные применяемые системы перевязки: одноряд­ная, многорядная и четырехрядная. Цепная однорядная кладка применима при кладке стен из всех видов кирпича и камней. Кладку выполняют чередованием через один тычковых и ложковых рядов, при этом каждый вертикальный шов ме­жду кирпичами или камнями нижерасположенного ряда перекрывают кирпичами или камнями следующего ряда (рис. 11.4, а). Вертикальные поперечные швы при такой системе перевязки перекрывают на U кир-тича за счет применения кирпичей четверток и трехчетверток и осу-дествляя перевязку для продольных швов в полкирпича. Многорядная шестирядная кладка, в которой поперечные вертикальные швы перекрывают в каждом ряду, а продольные вертикальные швы - только через 5 горизонтальных рядов, т. е. система перевязки предусматривает чередование в наружных верстах шести рядов кирпича - одного тычкового и пяти ложковых (рис. 11.4, б). При такой клад­ке поперечные швы в смежных ложковых рядах сдвинуты на V2 кир­пича, а продольные перекрывают лишь кирпичом 6-го ряда. Особен­ность кладки в том, что пять рядов подряд укладывают одними ложка­ми вдоль стены, в этом значительное преимущество кладки по отно­шению к однорядной, так как укладка кирпичей в забутку значительно проще, чем верстовых камней. Прочность у многорядной кладки меньше на 2...5%, чем у одно­рядной, но она имеет ряд преимуществ: • проще и быстрее выполнение работ; • для работы не требуются кирпичи-трехчетвертки; • в наружные версты укладывают в 1,3 раза меньше целого кирпи­ча; • объем забутки у однорядной кладки 25%, а у многорядной -42%; используют любой бой кирпича для забутки. Рис. 11.4. Системы перевязки швов при кладке стен толщиной в два кирпича: однорядная (цепная); б - многорядная; 1 - тычковые ряды; 2.6 - ложковые ряды; 7 - за­бутка Рис.11. 5. Облицовка стен из кирпича и керамических камней: а - при многорядной перевязке; б - то же, при однорядной; в - стена из керамических камней с облицовкой из кирпича; г - то же, с облицовкой керамическими камнями; д - кладка без пере­вязки вертикальных швов наружной версты; е - то же, с перевязкой вертикальных швов в преде­лах трех рядов кладки Как недостаток системы перевязки можно отметить значительное усложнение выполнения кладки в зимних условиях при отрицательных температурах. Это обусловлено тем, что замерзание раствора в про­дольных вертикальных швах может вызвать выпучивание наружных или внутренних верст кладки толщиной в 1/2 кирпича, которые не име­ют поперечной перевязки на высоту пяти рядов. Четырехрядную кладку применяют для кладки столбов и узких простенков длиной до 1 м. Допускается совпадение поперечных верти­кальных швов в трех смежных рядах кладки. Столбы и простенки сле­дует выкладывать только из целого отборного кирпича. Кладку из кирпича начинают и заканчивают тычковыми рядами. Их располагают в местах опирания балок, прогонов, ферм, плит пере­крытий и покрытий, в выступающих рядах кладки - карнизах, поясках, независимо от последовательности кладки рядов принятой системы пе­ревязки. Тычковыми рядами также связывают верстовые ряды с забут­кой, поэтому они всегда должны выполняться из целого кирпича. Типы кладки. Кладку стен с облицовкой применяют для придания фасадам луч­шего внешнего вида и повышения сопротивляемости наружных по­верхностей стен атмосферным воздействиям. Используют лицевой кирпич, плиты керамические и из естественного камня с обязательной перевязкой всей кладки по типу однорядной или многорядной кладки (рис. 11.5) Кладку стен с облицовкой кирпичами и камнями правильной фор­мы применяют для оформления фасадов уникальных зданий и объек­тов массового строительства, для внутренних стен вестибюлей, лест­ничных клеток, подземных переходов, для замены трудоемкой штука­турки. Облицовку ведут одновременно с кладкой стен или со сдвигом по времени специальным лицевым кирпичом и керамическими камня­ми различной обработки и расцветки. Наиболее часто применяют сле­дующие размеры камней и кирпичей: обычного лицевого кирпича -250х120х65 или 88 мм, камней - 250х120х140 мм, трехчетверток -188х120х140 мм. Облицовку стен кирпичом и керамическими камнями одновремен­но с кирпичной кладкой выполняют путем укладки ее ложковыми ря­дами и перевязкой с основной кладкой путем укладки тычковых рядов с заделкой кирпичей на V2 длины в монолит основной кладки. Допус­кают связывание облицовочной кладки с основной с помощью штырей из нержавеющей стали. Применяют различные варианты перевязки об­лицовочного слоя с кладкой массива стены, но они должны быть обя­зательно увязаны, и составлять единое целое с основной кладкой, вы­полняемой по одно- или многорядной системе перевязки. При однорядной системе перевязки облицовку фасадной плоскости производят чередованием ложкового и тычкового рядов. Лицевой кирпич значительно дороже обыкновенного, по этой причине способ ока­зывается наименее экономичным, так как половина рядов из лицевого кирпича выполняют тычковыми. При возведении стен по многорядной системе перевязки с фасад­ной стороны пять ложковых рядов перекрывают одним тычковым. До­рогой лицевой кирпич используют более рационально. Облицовку стен из керамических камней выполняют заведением в массив двух тычковых рядов через пять ложковых, а при использо­вании облицовочных камней - тычковый ряд чередуют тремя ложковыми. Для придания облицовочному слою большей архитектурной вы­разительности перевязку швов допускается выполнять с отступления­ми от общих требований: вертикальные поперечные швы можно не пе­ревязывать по всей высоте здания или в пределах 3...5 рядов кладки. Кладку стен облегченной конструкции используют для уменьше­ния расхода кирпичей и общего снижения собственной массы кладки. Кладка состоит из двух параллельных ложковых стенок с перевязкой тычками через 3...5 рядов, иногда и более. Образовавшуюся полость заполняют теплоизоляционной засыпкой, легким бетоном, блоками или плитами утеплителей. Для большей жесткости конструкции при стенах в два и менее кирпичей тычковые ряды устраивают в разных уровнях в шахматном порядке. Применение облегченных кладок по­зволяет снизить расход кирпича на 30...40%, значительно сократить трудоемкость и стоимость работ. Армированная каменная кладка - специфика ее в том, что для по­вышения прочности в швы укладывают арматурные сетки или отдель­ные стержни (рис.11. 6). Для поперечного армирования применяют пря­моугольные проволочные сетки или сетки «зигзаг». Расстояние между стержнями сетки при их диаметрах 3...8 мм должно быть в пределах 30... 120 мм. Сетки «зигзаг» целесообразно располагать в двух смеж­ных рядах так, чтобы расположение прутков в них было взаимно пер­пендикулярным. Сетки по вертикали укладывают по проекту, но не реже чем через 5 рядов кладки. Обычно прямоугольные сетки имеют диаметр стержней до 5 мм, «зигзаг» - от 5 до 8 мм. Для обеспечения защитного слоя раствора необходимо, чтобы толщина швов кладки превышала диаметр проволоки не менее чем на 4 мм. Для продольного армирования диаметр сжатой арматуры должен быть не менее 3 мм, а растянутой - 8 мм. Армирование осуществляют стержнями или сетками, размещенными как в самой кладке, так и ря­дом с ней с наружной стороны, крепление с кладкой во втором случае осуществляют хомутами, заделанными в кладку. Для предохранения армирования от коррозии в сухих условиях эксплуатации марка рас­твора должна быть не менее 25, во влажных условиях - не менее 50. Рис.11.6. Армирование кирпичных столбов и простенков: а - прямоугольными сетками; б - зигзагообразными сетками; 1 - выступающие концы прутков сеток Лекция 12. Технология каменной кладки. Продолжение темы 1.Кладка из керамических, бетонных и природных камней пра­вильной формы 2.2утовая и бутобетонная кладка. 3.Кладка «под залив» 4.Кладку «под лопатку» 5.Организация рабочего места и обеспечение материалами каменщика 6. Транспортирование материалов для кладки 7. Организация труда каменщиков 8.Леса и подмости 1.Кладка из керамических, бетонных и природных камней пра­вильной формы. Из керамических камней с поперечными щелевыми пустотами стены, простенки и столбы выкладывают по однорядной системе перевязки. Камни укладывают пустотами вверх на растворах с подвижностью, исключающей затекание раствора в пустоты камней. Толщина вертикальных и горизонтальных швов должна соответство­вать швам каменной кладки. При кладке из бетонных и природных камней применяют многорядную систему перевязки, но с укладкой по­перечных тычковых рядов не реже, чем в каждом третьем ряду. В связи с новыми требованиями по теплозащите зданий в конст­рукции наружных кирпичных стен должны быть внесены значитель­ные конструктивные изменения: увеличена их толщина до 4...5 кирпи­чей при использовании только кирпича или для уменьшения толщины в кладку должен быть введен дополнительный, теплоизоляционный слой. Рис. 12.1. Конструктивные схемы наружных кирпичных стен: 1-кирпичная кладка; 2 - утеплитель; 3 - штукатурка; 4 - гипсокартон В этой связи наружные стены выполняют в виде трех основных конструктивных схем: массив, массив с утеплителем внутри или на поверхностях стены (рис.12.1.). Массив - наиболее распространенная форма, но по последним нормативным требованиям для обеспечения требуемой теплозащиты толщина стены для климатического пояса Мо­сквы должна быть более 100 см. Это приводит к значительному увели­чению расхода кирпича и возрастанию массы стены. Сейчас широко внедряют вторую и третью схемы. При укладке утеплителя в телесте­ны первоначально ведут кладку основной части стены на высоту яру­са (в 1,5...2 кирпича). В процессе работ в швы через два ряда кирпичей с шагом 50 см укладывают штыри из нержавеющей стали диаметром 5...8 мм. Выступающий за кладку конец должен на 3...5 см превышать толщину утеплителя. После выполнения кладки на высоту яруса на стержни нанизывают плиточный утеплитель (пенополистирол, роквул), далее на высоту яруса с учетом выступающих стержней выкладывают внутреннюю часть кладки (0,5... 1 кирпич). Третья схема предусматривает установку утеплителя с наружной или внутренней, сторон кладки. Снаружи, как элемент отделки фасада (технологии «Алсеко» и «Тексколор») устанавливают плитный утепли­тель, сверху закрепляют отделочную сетку, по ней устраивают защит­ный слой и окрашивают. Утеплитель может оказаться внутри конст­рукции стены при оштукатуривании по кирпичу наружной версты кладки или отделке фасада декоративными панелями, витражами, ис­кусственным или естественным камнем. При установке внутри поме­щения утеплитель облицовывают гипсокартонными панелями по ме­таллическому каркасу или, что реже, оштукатуривают по сетке, далее поверхность грунтуют и окрашивают. 2. Бутовая и бутобетонная кладка. Естественные каменные материалы подразделяют на камень буто­вый и блоки из природного камня. Бутовой называют кладку из природных камней (кусков камней) неправильной формы максимальным размером не более 500 мм, связанных между собой строительным раствором. Для кладки применяют камни массой не более 50 кг разной конфигурации и размеров, а имен­но, рваный камень неправильной формы, постелистый, у которого две примерно параллельные плоскости, и булыжник, имеющий округлую форму. Блоки из природного камня вырезают или выпиливают из извест­няка, ракушечника, туфа, песчаника и т. д. Блоки применяют для на­ружных и внутренних стен, а также для фундаментов и стен подвалов. В настоящее время в строительстве в основном используют искусст­венный камень, природный применяют в случае экономической целе­сообразности - при строительстве в районе его массового залегания, при невозможности доставки других материалов и т. д. Из бута возводят фундаменты, стены подвалов, подпорные стены и другие конструкции, а в районах с большими запасами постелистого камня - стены малоэтажных зданий. Бутовую кладку желательно вести с перевязкой швов, чередуя тычковые и ложковые камни. В местах примыканий и пересечениях нужно укладывать более крупные камни постелистой формы. Первый ряд бутовой кладки выкладывают из постелистых камней насухо, тщательно заполняют пустоты щебнем, утрамбовывают и зали­вают жидким раствором. Последующие ряды кладки выполняют од­ним из двух способов - «под залив» или «под лопатку» (рис.12.2, а). 3.Кладка «под залив» Кладка «под залив» - каждый ряд камней высотой 15...20 см вы­кладывают насухо в распор со стенками траншеи или опалубки, пусто­ты заполняют щебнем и заливают жидким раствором подвижности 13... 15 см. Раствор не заполняет все отверстия, кладка получается с пустотами, что снижает ее прочность. Камни укладывают без стро­гой перевязки швов и устройства верстовых рядов; это менее трудоем­ко и не требует высокой квалификации каменщиков. Поэтому на таких фундаментах и при такой системе кладки разрешают возводить здания высотой не более двух этажей. Рис.12.2. Кладка из природных камней неправильной формы: а - бутовая кладка; б - бутобетонная кладка; / - верстовые камни; 2 - раствор; 3 – постелистые камни; 4 - бетонная смесь 4. Кладку «под лопатку» Кладку «под лопатку» выполняют горизонтальными рядами из подобранных по высоте камней с перевязкой швов по однорядной сис­теме перевязки. Начинают кладку с укладки наружной и внутренней верст на растворе с высотой ряда до 30 см. В промежутки между вер­стами набрасывают раствор подвижностью 4...6 см и укладывают кам­ни забутки. Образовавшиеся промежутки между камнями расщебени­вают. Кладка получается достаточно прочной, способом «под лопатку» выкладывают фундаменты, стены и столбы. Для придания кладке большей прочности ее можно вести с обли­цовкой наружной стороны кирпичом по многорядной системе с пере­вязкой через 4...6 рядов. Камень и раствор всегда располагают вне траншеи, часто камен­щик находится в самой траншее, а подсобник, находясь на бровке, по­дает в зону работ необходимые материалы. Бутобетонная кладка отличается тем, что камни утапливают в уложенную бетонную смесь горизонтальными рядами с последую­щим вибрированием (рис. 8, б). Кладку ведут в распор со стенками траншеи или опалубкой. Бетонную смесь укладывают слоями по 20 см, камни утапливают на половину их высоты с зазорами между ними в 4...6 см. Максимальный размер камней не должен превышать 1/з тол­щины возводимой конструкции. Кладку вибрируют при подвижности бетонной смеси 5...7 см или уплотняют трамбовками при подвижности смеси в пределах 8... 12 см. Эта кладка прочна, менее трудоемка, чем бутовая, но она требует большего расхода древесины для устройства опалубки и очень значительного расхода цемента, так как объем камня от общего" объема кладки составляет немного более 50%. 5.Организация рабочего места и обеспечение материалами каменщика Рабочее место каменщика или звена включает участок возводи­мой стены, пространство, где размещаются рабочие, необходимые ма­териалы, инструмент и приспособления. Рабочее место может нахо­диться на земле, на междуэтажных перекрытиях, на рабочих подмос­тях и на лесах. При выполнении каменной кладки производительность труда ка­менщиков зависит от организации рабочего места (рис. 12.3), исклю­чающей не относящиеся к процессу движения рабочих, и обеспечи- Рис. 12.3. Организация рабочих мест при каменной кладке: а - глухих стен; б - стен с проемами; в — столба; г - угла; 1 - участок возводимой стены; 2 -подмости; 3 - ящик с раствором; 4 - поддон с кирпичом; 5 - проем в стене; 6 - простенок; 7 -возводимый столб; 8 — местоположение каменщика на подмостях; 9 - ограждение подмостей вающей минимальные расстояния перемещения кирпича и раствора от места складирования к месту укладки. Рабочее место должно находиться в зоне действия монтажного крана. Практика подсказала, что общая ширина рабочего места должна быть 2,5...2,6 м, в том числе: рабочая зона - шириной 0,6...0,7 м между стеной и материалами; зона складирования материалов - полоса шириной 1,0...1,6 м для размещения поддонов с кирпичом и ящиков с раствором; транспортная зона при подаче материалов краном - 0,6...0,75 м, может доходить до 1,25 м для передвижения рабочих, занятых достав­кой и размещением материалов в пределах рабочей зоны. Поддоны с кирпичом и ящики для раствора устанавливают длин­ной стороной перпендикулярно к оси возводимой стены, что сокраща­ет затраты труда при наборе материалов. Число поддонов с кирпичом и ящиков с раствором и чередование их зависит от толщины возводи­мой стены, наличия проемов на данном участке кладки, сложности ар­хитектурного оформления. При кладке глухих стен расстояние между ящиками с раствором принимают 3,6 м, между ними устанавливают четыре поддона с кир­пичом, шлакобетонными или керамическими блоками или камнями, расстояние между поддонами принимают 0,25...0,4 м. При кладке стен с проемами кирпич размещают против простенков на двух под­донах, а раствор - напротив проемов. Раствор на рабочее место пода­ют в ящиках вместимостью до 0,27 м3, ящики устанавливают обычно напротив проемов, среднее расстояние между ними в пределах 2,0...2,5 м. 6. Транспортирование материалов для кладки Кирпич перевозят пакетным способом на поддонах или контейнер­ным. Рис. 12.4. Способы укладки кирпича и камней на поддоны: а - укладка керамических камней с перекрестной перевязкой на поддон с крючьями; б – укладка кирпича с перекрестной перевязкой на поддон с крючьями; в - укладка кирпича «в елочку» на поддон с крючьями; г - то же, на поддон с опорными брусьями Пакетный способ прак-тически исключает ручной труд при транспортирова-нии кирпича с завода до рабочего места каменщика. Основным приспособлени-ем при этом способе является поддон-щит из досок, обшитый с торцов стальными уголками с приваренными крюками. Кирпич после обжига со специальных тележек перегружа­ют на поддоны, которые кранами устанав-ливают на автомобили. На рабочее место каменщиков кирпич подают с помощью металличе­ских футляров, которые надевают сверху на поддоны и скрепляют с крюками. Кирпич на поддоны лучше укладывать «в елочку», в этом случае получают надежно связанный пакет, для которого не требуют­ся ограждающие конструкции. На один поддон размером 0,52х1,03 м ук­ладывают до 200 шт. кирпичей. Поддоны с треугольными опорными брусками по торцам щита используют при укладке кирпича «в елоч­ку», с упорными пластинами по торцам - для транспортирования ке­рамических блоков (рис. 12.4). При контейнерном способе на заводе кирпич укладывают в уни­версальный контейнер с деревометаллическим поддоном, на котором размещают от 100 до 180 шт. кирпича или полуторных блоков (рис. 12.5, г, д). Футляр контейнера после доставки кирпича к месту работ складывают и возвращают на завод. При пакетном способе транспортирования по сравнению с контей­нерным стоимость сокращается на 10%, а трудоемкость до 20%. Рис. 12.5. Инвентарь для каменной кладки: а - установка для приема и выдачи раствора; б - бункер с челюстным затвором; в - растворный ящик; г - подхват-футляр; д - самозатягивающийся захват; / - емкость для перемешивания рас­твора; 2 - моторный отсек; 3 - крышка; 4 - затвор для выдачи раствора; 5 - штурвал; б - петли для строповки; 7 - поддон с поперечными брусками; 8 - г-образный полуфутляр; 9 - рама захва­та; 10 - захватное устройство Транспортирование раствора. Изготовление раствора производят на заводах или централизован­ных растворных узлах. На приобъектных растворосмесительных уста­новках приготовление раствора допускается при малой потребности. Обычно раствор перевозят самосвалами, авторастворовозами и в бункерах-раздатчиках. Доставленный на объект раствор выгружают устройство для механического перемешивания и подают на рабочее бункерах, бадьях (рис. 12.5, б, в) или растворонасосами. Промышленность выпускает широкую номенклатуру растворрнасосов мак­симальной производительности до 6 м3/ч. Механизмы применяют при большом объеме кирпичной кладки и быстрых темпах работ. Растворонасосы позволяют обеспечить подачу раствора по гори­зонтали до 200 м или по вертикали до 40 м, при рабочем давлении в системе до 150 Па. Подачу раствора чаще всего осуществляют при двух стояках, второй стояк используют для обратного возвращения не­использованного раствора в бункер; в качестве добавки-пластификато­ра обычно используют глину. Подачу раствора на рабочее место можно осуществлять с помо­щью раздаточного бункера, перемещаемого краном. Из бункера на ра­бочих местах каменщиков заполняют растворные ящики, в которых оптимально подобранный угол между торцевой стенкой и днищем ящика позволяет набирать раствор с наименьшими затратами труда. Кирпич и камни на поддонах необходимо подавать на рабочее ме­сто заблаговременно, желательно накануне, запас материалов должен соответствовать потребности в кирпиче на 2...4 ч работы. Раствор по­дают на рабочее место перед началом работы и периодически добавля­ют по мере его расходования; раствора на рабочем месте должно быть на 40...45 мин работы. При незначительных объемах работ применяют доставку на строи­тельную площадку сухих смесей в бумажных мешках или в бункерах. 7. Организация труда каменщиков Выполнение кирпичной кладки обычно организовывают по одному из двух методов - поточно-расчлененному и поточно-кольцевому (кон­вейерному). Поточно-расчлененный метод характеризуется тем, что захватку разбивают на делянки, закрепленные за звеньями, причем звенья в за­висимости от специфики кладки бывают «двойка», «тройка», «четвер­ка» и «пятерка». Количество делянок и их размеры устанавливают в зависимости от трудоемкости кладки и сменной выработки звена. В расчетах исходят из кладки в течение смены участка стены по всей длине делянки на высоту яруса. Высоту яруса принимают для стен толщиной до 2,5 кирпичей в пределах 1,0... 1,2 м, для стен в 3 кирпича -0,8...0,9 м. Звено «двойка» осуществляет кладку стен с большим количеством проемов при толщине до 1,5 кирпичей. Звено состоит из ведущего ка­менщика, выполняющего кладку верстовых рядов, и подсобного, рас­кладывающего материал на стене и производящего забутку. Начинает работу подсобник, который расстилает раствор под наружную версту и раскладывает кирпич на 2...3 м вперед, после этого начинает рабо­тать основной каменщик, укладывая наружный верстовой ряд. Дойдя до конца делянки он переходит к кладке внутренней версты, двигаясь в обратном направлении. Дойдя до конца, он переходит на наружную версту следующего ряда, и цикл работ повторяется. При многорядной системе перевязки имеется определенный объем забутки, который вы­полняет подсобник. Таблица 12.1 Распределение объема кирпичной кладки в звене Состав звена Кладка кирпича, % Подача кирпича, % Подача раствора, % «Двойка» Каменщик Подсобник 85 15 100 - 100 «Тройка» Каменщик 1-й подсобник 2-й подсобник 75 - 25 - 50 50 - 100 - Звено «тройка» целесообразно использовать при стенах простой и средней сложности толщиной в два кирпича, с небольшим количест­вом проемов, но большим количеством забутки. В таком звене веду­щий каменщик выкладывает только наружные версты, один подсобник расстилает весь раствор по стене и раскладывает до 50% кирпича, вто­рой осуществляет забутку и также раскладывает на стене до 50% кир­пича для основного каменщика. Звено «четверка» используют при кладке в два кирпича при боль­шом количестве проемов, при кладке с облицовкой, при простой клад­ке в 2,5 и более кирпичей. Кладку стен ведут двумя звеньями «двой­ка», при этом ведущие каменщики выполняют кладку наружных и внутренних верстовых рядов, все вспомогательные работы выполня­ют два подсобных рабочих. Звено «пятерка» наиболее эффективно при толщине стен в 2,5 и более кирпичей с малым количеством проемов. Звено разбивается на три самостоятельных потока: наружную версту выкладывает первый каменщик с подсобным, на расстоянии 2...2,5 м за ним на внутренней версте работает второй каменщик со своим подсобным, и, отставая на такое же расстояние, еще один подсобный укладывает забутку. При поточно-кольцевом методе кладку ведут непрерывным пото­ком, каждое звено последовательно выкладывает один ряд кладки. Этот метод целесообразен при возве-дении зданий с небольшим коли­чеством поперечных стен и проемов, при стенах, отличающихся про­стотой конфигурации в плане и не имеющих сложных архитектурных опускаются, их закрепляют диагональными связями в вертикальном положении. Подмости не требуют разборки или сборки в процессе эксплуатации. 8.Леса и подмости Шарнирно-панельные подмости состоят из двух сварных ферм-опор треугольного сечения, к которым прикреплены деревянные брусья и настил. При кладке второго яруса подмости опираются на от­кидные опоры, когда их фермочки соединены в средней части . Рис. 12.6. Подмости для каменной кладки: а - инвентарные блочные подмости; б - шарнирно-панельные подмости подмос­тей и площадка настила находится на высоте 115 см. Отсоединив опо­ры в центре и поднимая подмости краном, откидные опоры за счет собственной массы распрямятся и, закрепив их накидными скобами у рабочего настила, можно увеличить высоту подмостей до 205 см. Переносные площадки-подмости состоят из металлической опор­ной части и настила. Их используют при кладке стен лестничных кле­ток, стенок лоджий, при работе в стесненных условиях. Стоечные подмости перед перестановкой разбирают, для осталь­ных типов изменение уровня рабочего настила и перестановку на но­вое место осуществляют с помощью крана. Для контроля за качеством кладки между рабочим настилом подмостей и возводимой стеной ос­тавляют зазор до 5 см. Трубчатые леса - временные устройства, предназначенные для возведения кладки на всю высоту здания. Кроме выполнения каменной кладки леса используют при возведении одноэтажных промышленных и сельскохозяйственных зданий, оштукатуривании, облицовке и окрашивании стен, выполнении других строительных работ. Наиболее ши­рокое распространение получили леса трубчатые безболтовые, трубча­тые болтовые и леса из объемных элементов, Безболтовые трубчатые леса представляют собой каркас, состоя­щий из двух рядов трубчатых стоек высотой 2 и 4 м и диаметром 60 мм и ригелей того же диаметра и длиной 2 м с крюками и анкерами для крепления к стенам (рис. 12.7). По верху ригелей укладывают щитовой настил толщиной 50 мм с размерами в плане 2,4х1,0 м и ограждают перилами. В каждой стойке с одного конца имеется втулка диаметром 48 мм, в которую при наращивании лесов вставляют нижним концом следующую стойку. Через каждый метр по высоте к стойкам с четы­рех сторон приварены трубки длиной 150 мм и диаметром 26 мм для крепления ригелей, загнутые концы которых пропускают в эти трубки. Стыки стоек располагают вразбежку, для чего на нижнем первом яру­се чередуют стойки длиной 2 и 4 м, а все последующие ярусы монти­руют из стоек длиной 4м. 1-1 Рис. 12.7. Леса для каменной кладки: а - трубчатые безболтовые; 6 - безболтовое соединение; в - болтовое соединение; / - стойка; 2 -ригель; 3 - крюк, приваренный к ригелю; 4 - патрубки, приваренные к стойке ригеля При установке первого ряда стоек на землю или асфальт укладывают прокладки или подкладки, на них инвентарные башмаки, в отверстие которых вставляют стойки. По ходу каменной кладки стойки трубчатых лесов наращивают, связывают ригелями и перекладывают с нижних ярусов настил. Леса могут иметь высоту до 40 м. Трубчатые болтовые леса также состоят из стоек и прогонов. Стойки между собой соединяют с помощью втулок, а ригели со стой­ками - хомутами на болтах, что позволяет укладывать ригели по высоте в любом месте, а также обустраивать лесами выступающие части здания и компенсировать имеющиеся уклоны земли у зданий. Такие леса универсальнее безболтовых, но более трудоемкие при монтаже и демонтаже из-за большого количества элементов и болтовых соединений. Леса из объемных элементов состоят из вертикальных этажерок и панелей рабочего настила с ограждением. Все элементы лесов монтируют и разбирают с помощью кранов. Такие леса нашли применение для клад­ки стен одноэтажных промышленных зданий высотой до 14,2 м. Лекция 13 Возведение каменных конструкций в экстремальных условиях 1. Возведение каменных конструкций в зимних условиях 2.Особенности кладки арок и сводов 3. Контроль качества каменной кладки 1. Возведение каменных конструкций в зимних условиях Отрицательные температуры оказывают сильное влияние на физи­ко-механические процессы, происходящие в свежевыложенной камен­ной кладке. Твердение раствора в кладке прекращается из-за перехода воды раствора в лед, а реакция гидратации цемента, начавшаяся с ук­ладкой раствора, по мере снижения температуры раствора затухает и приостанавливается. Раствор при замерзании превращается в проч­ную механическую смесь цемента (извести), песка и льда. Вода, пере­ходя в лед, увеличивается в объеме, что приводит к увеличению объе­ма раствора, в результате чего он разрыхляется, нарушаются связи ме­жду его частицами, прочность резко снижается. На поверхности кам­ней образуется ледяная пленка, а это дополнительно снижает проч­ность сцепления раствора с камнем. В итоге при раннем замерзании кладки конечная прочность ее в возрасте 28 дн. оказывается значи­тельно ниже прочности нормально твердевшей кладки. В известковом растворе при замораживании процесс твердения также прекращается, но в отличие от цементного раствора после от­таивания процесс гидратации не возобновляется. Для выполнения каменной кладки в зимних условиях используют способ замораживания. Его отличительные особенности заключаются в следующем: • при положительной температуре после оттаивания кладка будет дальше набирать свою прочность, если раствор к моменту замер­зания набрал критическую прочность, которая составляет обыч­но более 20% марочной прочности; • способ замораживания не применим для внецентренно сжатых конструкций со значительным эксцентриситетом и конструкций, подвергаемых вибрации, а также в бутовой кладке, в стенах из бутобетона, в сводах; • используют только цементные и сложные растворы, так как из­вестковые и известково-глиняные не сохраняют способности к твердению после оттаивания; • транспортные средства, в которых доставляют раствор на строи­тельную площадку, обязательно утепляют, к месту работ подают порцию раствора только на 20...30 мин работы и при температу­ре раствора не ниже +20°С; • обязателен журнал контроля за выполнением кирпичной кладки и за ее размораживанием, так как из-за неодинаковой плотности раствора при оттаивании возможны неравномерные осадки. На практике применяют следующие способы кладки в зимних ус­ловиях.. Чистый способ замораживания, при котором кладку осуществ­ляют на подогретых составляющих раствора. Воду нагревают в бой­лерах или регистрами до 80...90°С, песок отогревают до положитель­ной температуры, или разогревают до 60°С. Применяют цементные или цементно-известковые растворы с минимальной температурой В момент укладки не ниже +20°С при температуре окружающего воз­духа 0°С. При понижении температуры окружающей среды на не­сколько градусов, на столько же градусов необходимо повысить тем­пературу применяемого строительного раствора. Кладку ведут на кирпиче, очищенном от снега и наледи. Раствор замерзает, не набрав марочной прочности, но, приобретя уже критическую прочность, по­этому при положительной температуре набор прочности будет про­должаться, но марочной прочности кладка обычно не набирает. Для получения марочной прочности используют марку раствора превы­шающую на 1 или 2 .класса проектную. Кладку ведут на всю ширину стены одновременно. Желательно до­биться, чтобы раствор замерз после укладки 5...6 последующих рядов кладки, что обеспечит лучшее его уплотнение и уменьшит осадку вес­ной. Для повышения прочности кладки устраивают металлические связи в местах примыканий и пересечений, обычно на уровне перекрытия каждого этажа (рис. 13.1). Сборные элементы монтируют непосредст­венно после завершения кладки этажа, а плиты перекрытий - с обяза­тельной анкеровкой в швах кладки наружной версты. Рис. 13.1. Усиление кладки стальными связями в процессе работ: а - в углах; б - в пересечении стен; в - в местах примыкания колонн к стенам; 1 - вертикальные анкеры диаметром 10... 12 мм; 2 - горизонтальные связи диаметром 8... 10 мм; 3 – горизонтальный анкер диаметром 8... 10 мм Замораживание с применением противоморозных добавок. Це­ментные и смешанные растворы с противоморозными химическими добавками обеспечивают набор прочности при отрицательной темпе­ратуре не менее 20% проектной, а при благоприятных погодных ус­ловиях за зимние месяцы раствор может приобрести до 70...80% ма­рочной прочности. В результате применения растворов с противомо­розными добавками прочность каменной кладки в зимних условиях оказывается не меньше, чем прочность аналогичной кладки, выпол­ненной летом. Растворы с добавками З...6% хлористого натрия, кальция, аммония позволяют отодвинуть температуру замерзания раствора до -10°С. Для зданий с постоянным пребыванием людей эти растворы применять не разрешается, используют только поташ и 3...6%-ный раствор нитрита натрия. Кирпич и камень при кладке на растворах с противоморозными до­бавками очищают от снега и наледи. При морозах до — 15°С кладку ведут на растворах с добавкой нитрита натрия (5... 10% от массы це­мента). Удобоукладываемость таких растворов сохраняется на морозе в течение 1,5...3 ч. Растворы с нитритом натрия при температуре ниже - 15°С почти не набирают прочности, но при более высоких темпера­турах растворы вновь «оживают» и их твердение продолжается. При морозах до - 30°С в кладочные растворы вводят поташ (5...10% от массы цемента) и замедлитель схватывания раствора ЛСТ. Процесс схватывания раствора замедляется, но остается достаточно интенсивным и поэтому выработать раствор необ­ходимо в течение 1 ч. Добавки поташа способны вызвать коррозию и разрушение силикатов. Растворы с такими добавками не рекомендует­ся применять при возведении конструкций из силикатного кирпича. Применение быстротвердеющих растворов состава 1: 3 на смеси глиноземистого цемента (30%) и портландцемента (70%). С учетом по­догрева воды затворения раствор быстро набирает критическую проч­ность. Электропрогрев кладки применяют при небольших объемах ра­бот для наиболее загруженных простенков и столбов нижних эта­жей многоэтажных зданий (рис. 13.15). Кладку, подлежащую элек­тропрогреву, выполняют только нa цементном растворе. Марки рас­твора принимают в соответствии с проектом, но не менее 50. Осу­ществляют электропрогрев с помощью металлических прутьев диа­метром 5 и 6 мм, которые укладывают в процессе кладки - в ряду через 15 см друг от друга с выпуском за обрез кладки и повторяют через 2...3 ряда кладки. При выпуске в 4...5 см имеется возможность подсоединить эти прутки к проводам с напряжением 127, 220 и 380 В. Прогрев идет за счет преобразования электрического тока в тепло­вую энергию при прохождении его через раствор между электрода­ми. В процессе набора раствором прочности сила тока начинает па­дать, поэтому обычно прогрев прекращают при наборе только кри­тической прочности. В армированной кладке столбов роль электродов выполняют сталь­ные сетки. Участки кладки между сетками или электродами, подклю­ченными к разным фазам тока, являются Рис. 13.2. Схемы электропрогрева кладки: а - кирпичной стены; б - кирпичного столба; 1 - электрическая сеть; 2 - пластинчатые электроды; 3 - отпайки; 4 - провода; 5 - стальная сетка сопротивлениями, а сами растворные швы с наличием жидкой фазы - проводниками электрическо­го тока. В результате прохождения электрического тока растворные швы нагреваются до температуры З0...35°С, значительно ускоряется процесс твердения раствора. Электропрогрев кладки продолжают до набора раствором прочности не менее 20% марочной прочности. Армирование кладки с расположением сеток через 1...4 ряда и прутков в сетке через 5...7 см, с заведением сеток в примыкания и сопряжения повышает прочность кладки после оттаивания в 2 раза. Кладку в тепляках, изолированных от наружного воздуха объе­мах, в которых при помощи подогретого воздуха создается температу­ра выше +10°С, выполняют редко, обычно для отдельных, изолирован­ных участков кладки. Отличительные особенности кирпичной кладки в зимних условиях: • сокращают размер делянок, увеличивают число каменщиков, обеспечивают быстрое возведение кладки по высоте с обяза­тельным и одновременным выполнением работ сразу на всей захватке; • при многорядной системе перевязки вертикальные продольные швы перевязывают не реже чем через каждые 3 ряда; • запас раствора на рабочем месте допускается только на 20...30 мин работы, ящик должен быть утеплен и оборудован подогре­вом; • не разрешается укладывать в конструкцию намокший и обледе­невший кирпич, его необходимо просушить; • не допускается при перерывах в работе оставлять раствор на верхнем слое кладки. Удорожание зимней кладки на обычном цементном растворе при способе замораживания составляет 8... 12%; на быстротвердеющих рас­творах - 10... 15%; при растворах с противоморозными добавками -12...20%; при применении электроподогрева - 15...20%; в тепляках - 30% и более. До начала оттаивания кладки весной принимают меры по разгрузке конструктивных элементов кладки или их усиления. Для разгрузки простенков в проемах враспор устанавливают стойки на клиньях, по­зволяющих регулировать их положение по мере осадки кладки (рис 13.3, а). Иногда используют металлические стойки с домкратными опорами. Для уменьшения нагрузки от прогонов под их концы подво­дят стойки, опираемые также на деревянные клинья. Увеличение несущей способности и обеспечение устойчивости столбов обеспечивается установкой стальных обойм или инвентарных хомутов из металличе­ских уголков, стянутых болтами (рис. 13.3, б, в). Рис. 13.3. Усиление каменной кладки на период оттаивания: а - простенков разгрузочными стойками; б - столбов и простенков стальной обоймой; в - то же, инвентарными хомутами; г - отдельно стоящих стен двусторонними подкосами; д - высоких про­стенков двусторонними сжимами; 1 - доска; 2 — стойка; 3 - клинья; 4 — деревянная подкладка; 5 - стальной уголок; б — стяжной болт; 7 - хомуты со стяжными болтами; 8 — подкосы; 9 — брев­на; 10 - проволочные скрутки Участки внутренних свободно стоящих стен, высота которых более чем в 5 раз превышает их толщину, временно закрепляют двухсторонними подкосами (рис. 13.3, г); высокие простенки раскрепляют двухсторонними сжимами (рис. 13.3, д). 2.Особенности кладки арок и сводов Кладку арок (в том числе арочных перемычек в стенах) и сводов необходимо выполнять из кирпича или камней правильной формы на це­ментном или смешанном растворе. Для кладки арок, сводов и их пят следует применять растворы на пор­тландцементе. Применение шлакопортландцемента и пуццоланового порт­ландцемента, а также других видов цементов, медленно твердеющих при пониженных положительных температурах, не допускается. Отклонения размеров опалубки сводов двоякой кривизны от про­ектных не должны превышать: по стреле подъема в любой точке свода 1/200 подъема, по смещению опалубки от вертикальной плоскости в сред­нем сечении 1/200 стрелы подъема свода, по ширине волны свода — 10мм. Кладку волн сводов двоякой кривизны необходимо выполнять по устанавливаемым на опалубке передвижным шаблонам. Кладку арок и сводов следует производить от пят к замку одновремен­но с обеих сторон. Швы кладки необходимо полностью заполнять раство­ром. Верхнюю поверхность сводов двоякой кривизны толщиной в 1/4 кир­пича в процессе кладки следует затирать раствором. При большей толщине сводов из кирпича или камней швы кладки необходимо дополнительно за­ливать жидким раствором, при этом затирка раствором верхней поверх­ности сводов не производится. Кладку сводов двоякой кривизны следует начинать не ранее чем через 7 сут после окончания устройства их пят при температуре наружного воздуха выше 10 °С. При температуре воздуха от 10 до 5 °С этот срок увеличивается в 1,5 раза, от 5 до 1°С — в 2 раза. Кладку сводов с затяжками, в пятах которых установлены сборные же­лезобетонные элементы или стальные каркасы, допускается начинать сразу после окончания устройства пят. Грани примыкания смежных волн сводов двоякой кривизны выдерживаются на опалубке не менее 12 ч при температуре наружного воздуха выше 10° С. При более низких положительных температурах продолжитель­ность выдерживания сводов на опалубке увеличивается в соответствии с указаниями СНиП 3.03.01-87. Загрузка распалубленных арок и сводов при температуре воздуха выше 10°С допускается не ранее чем через 7 сут после окончания кладки. При более низких положительных температурах сроки выдерживания увеличи­ваются согласно СНиП 3.03.01-87 Утеплитель по сводам следует укладывать симметрично от опор к замку, не допуская односторонней нагрузки сводов. Натяжение затяжек в арках и сводах следует производить сразу после окончания кладки. Возведение арок, сводов и их пят в зимних условиях допускается при среднесуточной температуре не ниже минус 15 °С на растворах с противоморозными добавками. Волны сводов, возведенные при отрицательной тем­пературе, выдерживаются в опалубке не менее 3 сут. 3. Контроль качества каменной кладки При ведении каменной кладки необходимо следить за горизонтальностью и толщиной швов, вертикальностью плоскостей и правильно­стью углов. Правильность закладки угла проверяют угольником, вертикальность поверхностей отвесом, это делают не реже двух Рис. 13.4. Допуски при каменной кладке стен: 1 - вертикальной поверхности - 10 мм; 2 – поверхностей углов по вертикали на этаж - 15 мм, на всю высоту стены -30 мм; 3 - отметки обреза - 10 мм; 4 - толщина кладки ±15 мм; 5, 6 – ширина простенков и проемов ± 15 мм; 7 - ря­дов кладки от горизонтали на 10 м дли­ны - 15 мм раз на каждый метр высоты кладки. Горизон­тальность кладки проверяют уровнем и правилом. Проверку горизонтально­сти кладки производят также не реже двух раз на каждый метр высоты. Толщину швов контролируют сталь­ной линейкой или метром через 5...6 ря­дов кладки. Допустимые отклонения поверхнос-тей и углов (рис. 13.4): -от вертикали на один этаж - 10 мм, на всю высоту здания - не более 30 мм; -от горизонтали на 10 м длины клад­ки - не более 15 мм. Кроме этого проверяют качество заполнения швов, толщину швов, пра­вильность кладки и величину опирания на кладку железобетонных элементов. Для зимней кладки ведут журнал работ, в котором фиксируют температуру воз­духа и раствора в момент его укладки, температуру кладки при искус­ственном прогреве, состояние кладки в период оттаивания. Перед началом кирпичной кладки на границе делянок, отводимых отдельным звеньям каменщиков, и на углах стен устанавливают рей­ки-порядовки, разбитые на деления по рядам кладки. Для создания и соблюдения прямолинейности и толщины рядов кладки применяют натянутый шнур-причалку, вертикальное направление кладки проверя­ют отвесом. Должны быть четко разграничена обязанности между каменщиком и подсобным. Подсобник раскладывает кирпич на стене и расстилает раствор. Для кладки наружного ряда кирпич раскладывают поближе к внутреннему ряду, для кладки внутреннего ряда - на наружном или ближе к нему. В зависимости от применяемых растворов, используе­мых пластификаторов, подвижности раствора принимают решение о способе укладки кирпича - впристык (впустошовку) или вприжим. Желательно четкое распределение обязанностей в комплексной монтажной бригаде, возводящей кирпичный дом: укладка кирпича, блоков на растворе - каменщики; монтаж сборных конструкций - мон­тажники; устройство подмостей или лесов - плотники или монтажни­ки; доставка материалов на рабочее место - транспортные рабочие. Для осуществления контроля качества и производительности рабо­чих используют основные нормативные данные: расход кирпича на 1 м кладки около 400 шт., раствора 0,24 м3; затраты труда на 1м3 кладки от 0,77 до 2 чел/дн; средняя выработка на одного рабочего в смену 0,8...1,1 м3. Фактическая производительность на одного рабочего в смену: рабочий «одиночка» - 300...500 шт. кирпича или 0,7...1,2 м3 кладки; рабочий в звене «двойка» - около 1000 шт. кирпича или 2,5 м3; в звене «пятерка» - 1700...2000 шт. кирпича или 4,2...5,0 м3. При выполнении кладки в зимних условиях и осуществления контроля качества выполняемых работ следует руководствоваться СНиП 3.03.01-87 НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ, глава 7 ВОЗВЕДЕНИЕ КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ. Лекция 14. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ТЕХНОЛОГИИ МОНТАЖА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ 1.Общие положения 2. Организационные принципы монтажа 3. Технологическая структура монтажных процессов 4. Способы и средства транспортирования конструкций 5. Приемка и складирование сборных конструкций 6. Подготовка элементов конструкций к монтажу 1.Общие положения Монтаж - комплексный процесс сборки зданий и сооружений из укрупненных конструкций, деталей и узлов заводского изготовления. Монтаж является ведущим технологическим процессом строительного производства. Этому способствует наличие развитой промышленности по производству сборных конструкций, разнообразных и эффективных средств механизации, современные достижения в области технологии и организации строительного производства, возможность осуществлять монтаж поточными методами. Изготовление и монтаж конструкций связаны между собой опера­циями транспортирования сборных элементов от мест изготовления к месту их установки. Перенесение значительной части строительных процессов в заводские условия позволяет облегчить и улучшить усло­вия труда, сократить затраты, снизить стоимость продукции, механизи­ровать на строительной площадке монтажные процессы. Монтаж строительных конструкций осуществляют не только при возведении полносборных, но и в других типах зданий. При строи­тельстве здания с кирпичными стенами, например, монтируют сбор­ные фундаментные блоки, элементы каркаса (колонны и ригели), пли­ты перекрытий и покрытия, лестничные марши и площадки и т. д. Удельный вес монтажных работ в строительстве постоянно увели­чивается. Происходит с одной стороны снижение массы отдельных элементов за счет применения более высоких марок цемента для их производства и использования качественных крупных и мелких напол­нителей бетона, с другой стороны - укрупнение сборных конструкций, доведение их до максимальной заводской и технологической готовно­сти. Получают распространение методы подъема этажей и перекрытий, конвейерная сборка и блочный монтаж покрытий промышленных зда­ний, комплектно-блочный монтаж укрупненных конструкций, включая уже смонтированное в них технологическое оборудование, монтаж полностью собранных мачт и башен, надвижка отдельных конструк­ций, целых зданий и сооружений. Первые башенные краны имели грузоподъемность до 3 т, сейчас мобильные краны для жилищного строительства выпускают грузо­подъемностью 8... 10 т, высота возводимых зданий не лимитируется, но в целом обычно не превышает 40 этажей. Для промышленного строи­тельства производят краны грузоподъемностью до 800... 1000 т. Одно­временно с этим применяют бескрановые методы монтажа, основан­ные на использовании домкратов и электромеханических подъемни­ков. Все шире применяют средства дистанционного управления мон­тажным процессом на базе теле- и радиосвязи, вступает в промышлен­ное освоение роботизация монтажных операций. В начале 90-х годов в России крупнопанельные и крупноблочные дома составляли около 45% вводимого жилого фонда, в некоторых го­родах такие здания составляли до 90% всей жилой площади. В даль­нейшем по мере совершенствования и внедрения в строительное про­изводство прогрессивных технологическо-организационных факторов индустриализации будут возрастать объемы и роль монтажа строи­тельных конструкций, обеспечивая сокращение себестоимости и сро­ков возведения зданий и сооружений. В общей структуре применения бетона в России сборный железо­бетон доминирует и в ближайшей перспективе такое положение сохра­нится. Все большее распространение применение сборного железобе­тона находит в европейских странах. Существует много объективных причин для расширения внедрения сборного железобетона. Важным фактором являются климатические условия, стремление перенести процесс изготовления конструкций в закрытые помещения. В условиях стационарного производства намного легче обеспечить стабильное ка­чество продукции через организацию пооперационного контроля. Со­временные полимерные материалы, применяемые при изготовлении опалубочных форм, позволяют существенно разнообразить виды изде­лий и варианты их архитектурной отделки. Применение химических добавок при изготовлении сборного железобетона позволяет сократить продолжительность или совсем отказаться от таких приемов как виб­рирование бетонной смеси в целях ее уплотнения. Подбор составов бе­тона и конструкции форм позволяют в настоящее время получать вы­сокоточные изделия с допусками в мм. Важным фактором является в настоящее время внедрение энерго­сберегающих технологий производства сборного железобетона, кото­рое базируется на применении нового поколения цементов и химиза­ции бетона - расширение применения добавок многофункционального назначения. Одним из побудительных факторов может служить и высокая сейс­мостойкость железобетонных панельных зданий. Сейчас, когда повы­шена сейсмическая бальность ряда регионов России, ориентация на строительство панельных зданий может стать определяющей. 2. Организационные принципы монтажа Организационные принципы включают: • первостепенное выполнение работ нулевого цикла, включая прокладку коммуникаций к зданию; • поточный метод монтажа при увязанном по производительности комплекте подъемно-транспортных машин; • монтаж конструкций с транспортных средств («с колес»); • предварительное укрупнение на земле конструкций в неизменяемые блоки; • разбивка здания на монтажные участки или захватки с закрепленными на них комплексными бригадами рабочих и монтажны­ми механизмами; • обеспечение ритмичной сдачи отдельных смонтированных уча­стков возводимого сооружения для выполнения последующих работ; • выбор методов монтажа и механизмов на основе технико-экономического сравнения вариантов. 3. Технологическая структура монтажных процессов Важным фактором для строителей является технологичность возво­димого здания в целом, включая технологичность используемых мон­тажных элементов, которые подразумевают: ■ минимальное количество типоразмеров монтируемых элементов, т. е. степень типизации конструкций; ■ максимальная строительная готовность поставляемых конструкций - степень точности геометрических размеров и положения закладных деталей; • удобство строповки, подъема, установки и выверки всех элемен­тов; • простота и удобство заделки всех стыков и заливки швов; • близкий к 1 показатель монтажной массы, выражающий отношение среднего веса конструкций к максимальному, т. е. их укрупненность и равновесность. Комплексный технологический процесс монтажа сборных строи­тельных конструкций - совокупность процессов и операций, в резуль­тате выполнения которых получают каркас, часть здания или сооруже­ния, полностью возведенное сооружение. Вся совокупность процессов, позволяющая получить готовую смонтированную продукцию, состоит из транспортных, подготовительных, основных и вспомогательных процессов. Транспортные процессы состоят из транспортирования конструк­ций на центральные и приобъектные склады, погрузки и разгрузки конструкций, сортировки и укладки их на складах, подачи конструк­ций с укрупнительной сборки или складов на монтаж, транспортирова­ние материалов, полуфабрикатов, деталей и приспособлений в зону монтажа. При складировании конструкций особо контролируют их ка­чество, размеры, маркировку и комплектность. При монтаже зданий с транспортных средств исключаются процессы разгрузки и сортиров­ки, так как конструкции сразу подаются на монтаж. Подготовительные процессы включают: проверку состояния кон­струкций, укрупнительную сборку, временное (монтажное) усиление конструкций, подготовку к монтажу и обустройство, подачу конструк­ций в виде монтажной единицы непосредственно к месту установки. Дополнительно входят процессы по оснастке конструкций приспособ­лениями для временного их закрепления и безопасного выполнения работ, нанесение установочных рисок на монтируемые элементы, навеска подмостей и лестниц, если это требуется выполнить до подъема конструкций. Вспомогательные процессы включают подготовку опорных по­верхностей фундаментов, выверку конструкций, если ее выполняют после их установки, устройство подмостей, переходных площадок, ле­стниц и ограждений, выполняемых в период установки конструкций. Основные или монтажные процессы - установка конструкций в проектное положение, т. е. собственно монтаж. В состав монтажных процессов входят: • подготовка мест установки сборных конструкций; • строповка и подъем с необходимым перемещением в простран­стве, ориентировании и установке с временным закреплением; • расстроповка; • окончательная выверка и закрепление; • снятие временных креплений; • заделка стыков и швов. В зависимости от вида конструкций, монтажной оснастки, стыков и условий обеспечения устойчивости, выверку можно осуществлять в процессе установки, когда конструкция удерживается монтажным кра­ном, или после установки при временном ее закреплении. Рис. 14.1. Принципиальные схемы монтажа со склада и с транспортных средств: а - монтаж со склада; б - то же, с транспортных средств; 1 - возводимое здание; 2 - кран; 3 -склад конструкций; 4 - дорога; 5 - тягач с полуприцепом под разгрузкой; 6 - полуприцеп после монтажа с него конструкций; 7-постановка полуприцепа с конструкциями под кран Приведенная структура процесса монтажа строи-тельных конструк­ций являет-ся обобщающей и в каждом конкретном случае может быть уточнена в сторону увеличения или уменьшения подлежащих выпол­нению отдельных операций и процессов. Монтаж строительных конструкций (с точки зрения его организа­ции) может быть осуществлен по двум схемам: монтаж со склада и монтаж с транспортных средств (рис. 14.1). При осуществлении монтажа со склада все технологические опе­рации, рассмотренные ранее, выполняют непосредственно на строи­тельной площадке. Монтаж «с колес» предполагает выполнение на строительной площадке в основном только собственно монтажных процессов. Пол­ностью изготовленные и подготовленные к монтажу конструкции по­ставляют на строительную площадку с заводов-изготовителей в точно назначенное время и эти конструкции непосредственно с транспорт­ных средств подают к месту их установки в проектное положение. Та­кая организация строительного процесса должна обеспечивать ком­плектную и ритмичную доставку только тех конструкций, которые должны быть смонтированы в данный конкретный момент. Этот метод прогрессивен, при нем практически отпадает потребность в приобъект­ном складе, исключается промежуточная перегрузка сборных элемен­тов, создаются благоприятные условия для производства работ на стесненных строительных площадках, организация труда на строитель­ной площадке начинает напоминать заводскую технологию сборочного процесса, обеспечивается ритмичность, непрерывность строительного процесса. 4. Способы и средства транспортирования конструкций Доставка конструкций на строительную площадку может осущест­вляться всеми видами транспорта, а именно, наземным - автомобиль­ным, железнодорожным, тракторным; водным и воздушным. Основные факторы, влияющие на выбор строительного транспорта: • месторасположение строительства; • существующие вблизи транспортные коммуникации; • расположение заводов, комплектующих стройку сборными кон­струкциями; • временные и погодные условия; ■ масса, габариты конструкций, дальность их транспортирования. Основной вид транспорта для перевозки сборного железобетона -автомобильный при дальности транспортирования до 200 км. Отпуск сборных конструкций производят при достижении бетоном 100%-ной прочности в зимнее время и 70%-ной прочности в летнее, при условии, что завод-изготовитель гарантирует набор бетоном ма­рочной прочности к 28-дневному возрасту. Элементы длиной до 6 м транспортируют на бортовых автомаши­нах. Более длинные элементы - на автопоездах с прицепами и на без­бортовых полуприцепах при массе элементов более 14 т; на прице­пах-трайлерах - до 40 т; на панеле-, фермо-, блоковозах — до 35 т. При транспортировании длинномерных конструкций на фермовозах и аналогичных транспортных средствах боковые усилия от прохождения кривых участков дороги воспринимаются рамой машины. Ско­рость движения транспорта назначают из соображения сохранности доставляемых конструкций. Укладку сборных элементов на транспортные средства производят с учетом следующих требований: • элементы должны находиться в положении, близком к проектно­му, за исключением колонн, которые перевозят в горизонталь­ном положении; • необходимо, чтобы элементы опирались на деревянные инвен­тарные прокладки и подкладки, располагаемые в местах, указанных в рабочих чертежах на изготовление этих элементов. Толщина прокладок и подкладок должна быть не менее 25 мм и не менее высоты петель и других выступающих частей элементов. Применение промежуточных прокладок не допускается; • при многоярусной погрузке подкладки и прокладки следует рас­полагать строго по одной вертикали; • элементы необходимо тщательно укреплять с целью предохране­ния от опрокидывания, продольного и поперечного смещения, а также ударов друг о друга; • офактуренные поверхности элементов должны быть защищены от повреждений. Горизонтально перевозят элементы, укладываемые в сооружение и работающие в горизонтальном положении: балки, ригели, прогоны, плиты и панели перекрытий, балконные и кровельные плиты, высокие (более 1,5 м) стеновые блоки; а также длинномерные сборные конст­рукции - колонны и сваи. Вертикально и наклонно транспортируют стропильные и подстро­пильные фермы, стеновые панели, панели перегородок. Объемные элементы - блок-комнаты, блок-квартиры, санитар-нотехнические кабины перевозят в проектном положении. Транспортирование по железным дорогам допускается только на особо дальние расстояния. Длинномерные изделия перевозят на двух платформах с шарнирным опиранием, исключающим возникновение изгибающих усилий в перевозимых конструкциях на кривых участках железнодорожного пути. Металлические конструкции часто доставляют по железной дороге на большие расстояния в виде отдельных составных узлов, мелкие ме­таллические элементы при этом транспортируют пакетами. Деревянные конструкции из-за их малой жесткости в готовом виде перевозят редко, в основном - в разобранном виде по элементам пакетами. При транспортировании автомобильным и железнодорожным транспортом размер грузов должен вписываться в габариты подвижно­го состава. Всякие отклонения от этих габаритов по высоте, ширине, длине требуют специального согласования и контролируемых условий перевозки. Необходимый запас конструкций на складе устанавливают проек­том производства работ с учетом календарного графика монтажа и площадей, которые могут быть отведены для раскладки конструк­ций в зоне действия кранов. Разгрузку доставленных на строитель­ную площадку сборных конструкций обычно производят специаль­ным разгрузочным самоходным краном и реже основным монтажным механизмом. Более экономичным и менее трудоемким является «мон­таж с колес». 5. Приемка и складирование сборных конструкций Монтирующая организация принимает поступающие на строитель­ную площадку конструкции. Приемку сборных конструкций произво­дят по паспортам на эти изделия с учетом допускаемых отклонений в размерах и по комплектовочным ведомостям. При приемке достав­ленных изделий необходимо проверять: • наличие штампа ОТК завода; • наличие осевых рисок и отметку положения центра тяжести кон­струкции; • наличие монтажных рисок для односторонне армированных элементов; • отсутствие повреждений, правильность геометрических разме­ров, расположение и крепление закладных деталей, наличие и проходимость каналов, отверстий и т. д.; • соответствие лицевой поверхности изделия требованиям проекта; • отсутствие деформаций, раковин, трещин, наплывов; • наличие необходимых борозд, ниш, четвертей, выпусков армату­ры, защитных покрытий у закладных деталей. Если изделие оказалось некачественным, его бракуют, оформляют соответствующий рекламационный акт при участии представителей ге­нерального подрядчика, монтирующей организации и предприятия-из­готовителя. Изделие подвергается ремонту, если это возможно, или от­правляется назад изготовителю. Взамен на строительную площадку поставляется новое, качественное изделие. Складирование сборных элементов. Трудозатраты на хранение конструкций от общей трудоемкости монтажных работ составляют для металлоконструкций 12...25%, для железобетонных конструкций - 13...27%. Склады размещают на спланированной площадке, с учетом стока ливневых и талых вод. Склады делят на центральные у путей прибы­тия грузов и приобъектные. Величина запаса сборных конструкций зависит от условий достав­ки и может изменяться от полного объема элементов на здание прак­тически до нуля, когда монтаж здания осуществляют с транспортных средств. Обычный запас конструкций — на 3...7 дней работы монтаж­ных кранов. В отдельных экстремальных случаях запас конструкций доводят до 1 месяца работы. При хранении конструкций на приобъектном складе необходимо: • раскладывать сборные элементы и размещать штабеля в зоне действия монтажного крана с учетом последовательности монта­жа; • конструкции, имеющие большую массу (или парусность), распо­лагать вблизи монтажного крана; • хранить сборные элементы в условиях, исключающих их дефор­мирование и загрязнение; • на территории склада установить указатели проездов и прохо­дов. • Все элементы складируют на деревянных подкладках размером 6x6 и 8х8 см, при этом должны быть обеспечены соосность укладки элементов, исключены возможности образования трещин и перенапряжений в бетоне конструкций (рис. 14.2). Рис. 14.2. Складирование железобетонных (а) и металлических (б) конструкций: / - подкладки; 2 - прокладки; 3 - металлические опоры; 4 - кассета На складе более тяжелые конструкции располагают ближе к мон­тажному крану, а более легкие - дальше. С целью сокращения площа­ди склада конструкции обычно хранят в штабелях. Проходы между штабелями необходимо устраивать в продольном направлении через каждые два смежных штабеля, в поперечном - не реже чем через 25 м. Ширина поперечных проходов должна быть не менее 0,7 м, а разрывы между штабелями - не менее 0,2 м. Складирование элементов необхо­димо организовать так, чтобы иметь доступ к любой конструкции для возможности определения ее маркировки и подготовки к монтажу. Панели перекрытия, колонны, ригели, надколонные и пролетные плиты должны находиться в штабелях в горизонтальном положении. Оптимальные размеры штабелей: для колонн - 4 ряда, для ригелей и прогонов - 3 ряда, для плит покрытий и перекрытий — до 10... 12 ря­дов, но максимальная высота штабеля не должна превышать 2,5 м. Рис. 14.3. Раскладка колонн в зоне монтажа На складе стеновые панели устанавливают вертикально или на­клонно в металлических пирамидах или кассетах, крупноразмерные перегородки также складируют в деревянных кассетах, в положении, близком к вертикальному. (рис. 14.3), подкрановые балки - параллельно ряду колонн на расстоя­нии от них 40...50 см. Расположение сборных элементов на складе должно быть таким, чтобы при их подъеме для установки в проектное положение вылет стрелы крана не изменялся, т. е. стрела крана при монтаже не поднималась и не опускалась. Железобетонные и металлические элементы каркаса одноэтажных промышленных зданий укладывают у мест установки: легкие колонны -вершинами к фундаменту, тяжелые - нижним концом к фундаменту. 6. Подготовка элементов конструкций к монтажу Подготовка элементов к монтажу предусматривает: укрупнительную сборку в. плоские или пространственные блоки, временное уси­ление элементов для обеспечения их устойчивости и неизменяемости при подъеме, обустройство подмостями, лестницами, ограждениями и другими временными приспособлениями для безопасного и удобно­го ведения работ, закрепление страховочных канатов, расчалок, оття­жек и др. Укрупнительная сборка. Укрупнительная сборка необходима в тех случаях, когда из-за га­баритных размеров или массы элементов их невозможно доставлять на строительную площадку в готовом, собранном виде. Из доставленных сборных железобетонных элементов (отправочных марок) производят укрупнительную сборку ферм длиной 24 м и более, высоких колонн одноэтажных промышленных зданий тяжелого типа. Иногда собирают плоскостные блоки - железобетонные колонны и ригели, создавая рам­ные системы, фермы покрытий, доставляемые в виде двух половин, X панели стен, опускных колодцев и других конструкций. В металличе­ских конструкциях сборку на строительной площадке выполняют для тех же конструкций, а также ферм покрытий с фермами световых и аэрационных фонарей. Укрупнительную сборку осуществляют преимущественно на скла­дах конструкций или на специальных площадках с устройством ста­ционарных стеллажей. Элементы, подлежащие укрупнению в длину, подают краном со склада и укладывают на опоры стенда или кассет таким образом, чтобы совпали их продольные оси. Затем производят подгонку торцов или выпусков арматуры для достижения соосности элементов или отдельных стержней. После установки дополнительных хомутов и сварки стержней монтируют опалубку и производят бетони­рование стыков. Класс бетона, которым бетонируют стык, и прочность его после твердения устанавливается проектом. Обычно класс бетона принимают такой же, как у соединяемых элементов, либо на один класс выше. В последние годы широко применяют укрупнение конструкций в монтажные и монтажно-технологические блоки. Такое укрупнение существенно сокращает сроки строительства, так как ведется парал­лельно и даже с опережением возведения здания. Укрупнительную сборку при значительных объемах работ по укрупнению конструкций производят на сборочных площадках, оборудованных стендами или кондукторами, позволяющими закреплять конструкции и осуществлять их выверку и рихтовку в процессе сборки; иногда оборудуют конвей­ерные линии. Сборные площадки располагают в зоне действия мон­тажных кранов или вблизи монтируемых объектов, либо вблизи скла­дов, а конвейерные линии — вблизи объектов. Укрупнение в блоки наиболее часто встречается при монтаже по­крытий одноэтажных зданий по металлическим фермам и балкам. Бло­ки размером на ячейку здания укрупняют из ферм попарно с соедине­нием их связями, прогонами, нередко также на земле укладывают штампованные металлические настилы или готовые щиты из легких материалов. Зачастую такой пространственный блок включает в себя: две подстропильные фермы, три стропильные и фонарные фермы, про­гоны по фермам и фонарям, стальной профилированный настил свер­ху, как элемент покрытия. Железобетонные фермы и колонны укрупняют на складах строи­тельных конструкций и оттуда подают на монтаж в укрупненном виде. При сложности или даже невозможности транспортировать такой соб­ранный элемент, укрупнение конструкции осуществляют у места уста­новки, т. е. в зоне действия монтажного крана. Однако работа по ук­рупнению конструкций в зоне монтажных кранов в большинстве слу­чаев непроизводительна. Поэтому, если позволяют условия транспор­тирования, ее необходимо выполнять на специальных площадках укрупнительной сборки, оснащенных грузоподъемным оборудованием и сборочно-сварочными приспособлениями. С целью уменьшения транспортных затрат эти площадки следует располагать возможно бли­же к монтируемым объектам. Для обслуживания сборочных площадок рациональнее использо­вать козловой кран, при котором значительно упрощается складирова­ние, ибо конструкции можно распределить равномерно по всей площа­ди независимо от их массы. Применение козловых кранов для механи­зации укрупнительно-сборочных операций удешевляет стоимость этих работ, уменьшает потребность в железнодорожных и гусеничных кра­нах большой грузоподъемности, стоимость эксплуатации которых в 1,5...2 раза выше. Железобетонные фермы укрупняют в вертикальном положении в специальных стеллажах кассетного типа. Кассеты устанавливают под двумя узлами каждой полуфермы (рис. 14.4). Под опорными узлами их делают глухими, без приспособлений для регулировки, а в пролете -с регулировочными приспособлениями. Положение стыка собираемых элементов регулируют с помощью механических или гидравлических домкратов. Укрупнение железобетонных колонн производят в горизон­тальном положении, выверку стыкуемых элементов обеспечивают спе­циальными кондукторами. Для укрупнительной сборки металлических конструкций устраива­ют стационарные стеллажи на специальных площадках возле строя­щихся объектов. Металлические фермы и подкрановые балки, из-за их большой поперечной гибкости укрупняют преимущественно в гори­зонтальном положении. Рис.14.4.Стеллаж для укрупнения железобетонной фермы: 1-одиночные кассеты; 2-полуфермы; 3-парные кассеты; 4-горизонтальные винты иногда укрупняют фермы длиной 24 м и более, в том числе с фонарями. Уложенные горизонтально части укрупняе­мых элементов совмещают на стеллаже сборочными отверстиями и за­крепляют болтами или пробками. При отсутствии сборочных отвер­стий правильность совмещения стыкуемых элементов проверяют с по­мощью фиксаторов, закрепленных на прогонах стеллажа. Конструкция стеллажа позволяет сначала осуществить сварку верхнего и нижнего поясов сверху, затем во избежание потолочной сварки укрупняемый элемент перекантовывают на другую плоскость и проваривают стыки с другой стороны. Укрупнение элементов в пространственные блоки размером на ячейку обычно осуществляют при значительных объемах работ и вы­полняют на конвейерных линиях. Эта линия размещается на рельсо­вых путях, по которым на специальных тележках перемещают укруп­няемые блоки. На каждом посту или стоянке конвейера выполняют оп­ределенные монтажные или сопутствующие и отделочные процессы. Блоки укрупняют из ферм, объединенных связями и прогонами, сверху устраивают кровлю в виде стального профилированного утепленного настила с покраской металлоконструкций, иногда с устройством мяг­кой кровли. Каждый пост оснащают необходимыми монтажными ме­ханизмами и приспособлениями. Количество стоянок конвейера колеблется от 4 до 16, для удобства работы отделочные посты оборудуют тепляками, что дает возмож­ность выполнять процессы независимо от погодных условий. Временное усиление конструкций. Временное усиление осуществляют для восприятия монтажных усилий. Применяют усиление конструкций, когда расчетная схема кон­струкции и возникающие при подъеме элемента усилия не совпадают, что может привести к потере устойчивости и прочности конструкции или ее отдельных частей и узлов при подъеме. Потребность в таком усилении в большей степени относится к металлическим фермам, поя­са которых, при большой нераскрепленной длине, могут оказаться не­достаточно устойчивыми и жесткими при подъеме. В процессе монтажа многие конструкции находятся в условиях, от­личающихся от условий их работы при эксплуатации, хотя действую­щие на них нагрузки обычно меньше эксплуатационных, но приложе­ны они почти всегда в местах, не соответствующих расчетной схеме. Во избежание деформаций конструктивные элементы и блоки конст­рукций, не обладающие достаточной жесткостью, в процессе транс­портирования и подъема усиливают, увеличивая их жесткость, а при необходимости и прочность. Необходимость Рис. 14.5. Усиление поясов металлической двутавровой фермы перед подъемом: 1 - усиление стенки фермы; 2 -ферма; 3 - усиление полки усиления проверяют расчетом. В проектах производства работ должны быть конкретные рекомендации по усилению конструкций на период транспортирования, подъёма или до приобретения конструкцией необходимой прочности. Наиболее часто усиливают колонны боль­шой высоты, нижние части двухветвевых ко­лонн, стальные и дере-вянные фермы, арки и рамы больших пролетов, эле-менты сборных железобетонных оболочек, армоце-ментных сводов, стальные цилиндрические оболочки, элементы листовых конструкций. Усиление высоких колонн, не обладающих достаточной устойчивостью при изгибе от их массы, про­изводят натяжением пары тросов, прикреп­ляемым к стальным временным упорам. На­тяжение создает изгибающий момент, проти­воположный моменту, возникающему от мас­сы колонны. Металлические фермы обычно поднима­ют за узлы верхнего пояса. В процессе подъ­ема за узлы в средней части фермы, в нижнем поясе фермы возникают усилия сжатия, при подъеме за узлы в торцах фермы появляются не­расчетные усилия в верхнем поясе; все это может привести к потере устойчивости элементом. Если ферма не была рассчитана на монтаж­ные усилия, то для обес- печения устойчивости поясов фермы произво­дят их временное усиление на период подъема и установки. В качестве усиления применяют металлический прокат, трубы, деревянные пла­стины, которые закрепляют болтами или хомутами к недостаточно прочным и жестким узлам усиливаемой конструкции (рис. 14.5). Часто приходится усиливать и двухветвевые металлические колон­ны, подъем которых осуществляется поворотом с шарнирным закреп­лением одной из ветвей. В этом случае для предотвращения деформа­ций изгиба усиливают отдельные раскосы решетки. Обустройство и подготовка конструкций к монтажу. Обустройство подлежащих монтажу конструкций подразумевает их оснащение навесными подмостями, приставными и навесными лестни­цами, навесными люльками (рис. 14.6). Такое обустройство устраивают с целью обеспечения безопасных условий труда монтажников на высо­те. Инвентарные навесные подмости, площадки и лестницы закрепля­ют к монтируемым элементам у мест их установки. Рис. 14 6. Обустройство конструкций каркаса при монтаже: а - железобетонных; б - стальных; 1 - приставная лестница; 2 - навесная лестница; 3 - навесные подмости; 4 - страховочный канат; 5 - инвентарные распорки; 6 - навесные люльки Применяемые для монтажа конструкций подмости разделяют на сборочные и монтажные. Сборочные подмости служат временными, поддерживающими опорами для конструкций во время монтажа, а монтажные подмости являются рабочими. С них выполняют раз­личные операции: наводку стыков, сварку монтажных соединений, замоноличивание и др. Для работы у высоко расположенных монтаж­ных узлов в покрытиях большепролетных зданий применяют башни - выдвижные или постоянной высоты, передвигаемые по рельсовым путям. На башнях устраивают монтажные площадки для сборки конструкций. Такие башни могут нести функции сборочных и мон­тажных. Монтажные подмости бывают двух видов: наземные, устанавли­ваемые непосредственно на земле или иной опоре, используемые при выполнении монтажных работ на сравнительно небольшой высоте; подвесные и навесные, которые крепят к монтируемой конструкции до ее подъема и поднимают вместе с ней, либо навешивают на конст­рукцию после ее установки. Обычно такие подмости применяют при монтаже на значительной высоте. В качестве наземных подмостей используют переставные подмости и стремянки (рис. 14.7) для работы на высоте до 3,2 м и приставные лестницы с площадками для работы па высоте до 14 м. Применяемые для монтажа конструкций подмости разделяют на сборочные и монтажные. Сборочные подмости служат временными, поддерживающими опорами для конструкций во время монтажа, а монтажные подмости являются рабочими. С них выполняют раз­личные операции: наводку стыков, сварку монтажных соединений, замоноличивание и др. Для работы у высоко расположенных монтаж­ных узлов в покрытиях большепролетных зданий применяют башни - выдвижные или постоянной высоты, передвигаемые по рельсовым путям. На башнях устраивают монтажные площадки для сборки конструкций. Такие башни могут нести функции сборочных и мон­тажных. Монтажные подмости бывают двух видов: наземные, устанавли­ваемые непосредственно на земле или иной опоре, используемые при выполнении монтажных работ на сравнительно небольшой высоте; подвесные и навесные, которые крепят к монтируемой конструкции до ее подъема и поднимают вместе с ней, либо навешивают на конст­рукцию после ее установки. Обычно такие подмости применяют при монтаже на значительной высоте. В качестве наземных подмостей используют переставные подмости и стремянки (рис. 14.7) для работы на высоте до 3,2 м и приставные лестницы с площадками для работы па высоте до 14 м. Рис. 14.7. Средства подмащивания: а- передвижные подмости; б - площадка-стремянка; в - приставная лестница с площадкой; г -навесная люлька с лестницей; / - секции лестницы; 2 - ограждение; 3 - навесная площадка; 4 -винтовой зажим; 5 - колонна; б - люлька; 7 - лестница; 8 - отверстия для крепления люльки; 9 –ригель Подвесные лестницы и подмости, закрепляемые на колоннах с помощью хомутов и закладных деталей, располагают в местах примыкания подкрановых балок, стропильных и подстропильных ферм, прогонов и др. Навесные люльки с лестницами навешивают на балки и фермы. Монтажные подмости, лестницы и другие приспособления для безопасной работы на высоте изготовляют из стали и алюминиевых сплавов. Они должны быть легкими, надежными, удобными для уста­новки и снятия после окончания работ. Приставные лестницы с площадками являются основным эле­ментом обустройства колонн для крепления ферм и подкрановых ба­лок к колоннам при небольшой высоте здания (рис. 14.8). Существуют два основных типа монтажных лестниц с площадками: с несущей кон­струкцией в виде шпренгельной или решетчатой фермы. Первый тип предназначен для выполнения работ на высоте до 7,4 м, второй - до 14 м. Верхнюю часть лестницы крепят к колонне прижимными болта­ми, нижнюю упирают острыми упорами в землю или закрепляют тяга­ми к колонне. Навесные лестницы разработаны высотой 3,7 и 2,8 м с предохра­нительной корзиной и без нее; их навешивают на хомуты, специально закрепленные на колоннах на земле, или закладные детали колонн. Хомуты бывают двух видов - нормальные для крепления к колоннам у подкрановой консоли и облегченные для навески на колонны у мест закрепления ферм или балок покрытия. Основной способ навески - за верхние крючья лестниц. Хомуты можно навешивать на колонны раз­личной ширины; недостаток конструкции хомутов –в сложности их снятия после окончания монтажных работ. Рис. 14.8. Лестницы свободностоящие: а - секционная приставная с площадкой; б - секционная приставная В железобетонных колоннах значительно удобнее осуществлять навеску подмостей и лестниц за закладные детали. Для стальных ко­лонн применяют те же элементы навески, что и для железобетонных, но эти элементы приваривают не к закладным деталям, а непосредст­венно к колонне. Монтажные люльки, навешиваемые на балки, предназначены для проектного закрепления балок после предварительной установки на монтажные болты. Лестницы с люльками, навешиваемые на верхний пояс стропильной или подстропильной фермы (стальной или железо­бетонной), применяют для крепления связей, прогонов, распорок и мо­норельсов. Лестницы крепят к фермам за горизонтальные или наклон­ные пояса, а люльки навешивают на них с помощью крючьев за ступе­ни в любом месте по высоте. Люльку можно подвешивать самостоя­тельно на ферме. При монтаже средних и тяжелых колонн на них перед подъемом навешивают монтажные лестницы и площадки-подмости. Лестницы изготовляют отдельными звеньями длиной до 4 м. Лекция 15. МОНТАЖ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 1.Общие указания по монтажу 2.Установка блоков фундаментов и стен подземной части зданий 3.Установка колонн и рам 4. Установка ригелей, балок, ферм, плит перекрытий и покрытий 5.Установка панелей стен 6.Установка вентиляционных блоков, объемных блоков шахт лифтов и санитарно-технических кабин 7.Возведение зданий методом подъема перекрытий 8.Сварка и антикоррозионное покрытие закладных и соединительных изделий 9.Замоноличивание стыков и швов 10.Водо-,воздухо- и теплоизоляция стыков наружных стен полносборных зданий 1.Общие указания по монтажу Предварительное складирование конструкций на приобъектных складах допускается только при соответствующем обосновании. Приобъект­ный склад должен быть расположен в зоне действия монтажного крана. Монтаж конструкций каждого вышележащего этажа (яруса) много­этажного здания следует производить после проектного закрепления всех монтажных элементов и достижения бетоном (раствором) замоноличенных стыков несущих конструкций прочности, указанной в ППР. В случаях, когда прочность и устойчивость конструкций в процессе сборки обеспечиваются сваркой монтажных соединений, допускается, при соответствующем указании в проекте, монтировать конструкции несколь­ких этажей (ярусов) зданий без замоноличивания стыков. При этом в проекте должны быть приведены необходимые указания о порядке монта­жа конструкций, сварке соединений и замоноличивании стыков. В случаях, когда постоянные связи не обеспечивают устойчивость конструкций в процессе их сборки, необходимо применять временные мон­тажные связи. Конструкция и число связей, а также порядок их установки и снятия должны быть указаны в ППР. Марки растворов, применяемых при монтаже конструкций для уст­ройства постели, должны быть указаны в проекте. Подвижность раствора должна составлять 5—7 см по глубине погружения стандартного конуса, за исключением случаев, специально оговоренных в проекте. Применение раствора, процесс схватывания которого уже начался, а также восстановление его пластичности путем добавления воды не допус­каются. Предельные отклонения от совмещения ориентиров при установке сборных элементов, а также отклонения законченных монтажных конст­рукций от проектного положения не должны превышать величин, приведен­ных в табл. 12. СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции». В процессе монтажа должен осуществляться измерительный контроль, составляться геодезическая исполнительная схема. Результаты контроля должны регистрироваться в специальных журналах. 2.Установка блоков фундаментов и стен подземной части зданий Установку блоков фундаментов стаканного типа и их элементов в плане следует производить относительно разбивочных осей по двум взаимно перпендикулярным направлениям, совмещая осевые риски фун­даментов с ориентирами, закрепленными на основании, или контролируя правильность установки геодезическими приборами. Установку блоков ленточных фундаментов и стен подвала следует производить, начиная с установки маячных блоков в углах здания и на пе­ресечении осей. Маячные блоки устанавливают, совмещая их осевые риски с рисками разбивочных осей, по двум взаимно перпендикулярным направлениям. К установке рядовых блоков следует приступать после выверки положения маячных блоков в плане и по высоте. Фундаментные блоки следует устанавливать на выровненный до проектной отметки слой песка. Предельное отклонение отметки выравни­вающего слоя песка от проектной не должно превышать минус 15 мм. Установка блоков фундаментов на покрытые водой или снегом основания не допускается. Стаканы фундаментов и опорные поверхности должны быть защищены от загрязнения. Установку блоков стен подвала следует выполнять с соблюдением перевязки. Рядовые блоки следует устанавливать, ориентируя низ по обрезу блоков нижнего ряда, верх — по разбивочной оси. Блоки наружных стен, устанавливаемые ниже уровня грунта, необходимо выравнивать по внутренней стороне стены, а выше — по наружной. Вертикальные и гори­зонтальные швы между блоками должны быть заполнены раствором и расшиты с двух сторон. 3.Установка колонн и рам Проектное положение колонн и рам следует выверять по двум взаимно перпендикулярным направлениям. Низ колонн следует выверять, совмещая риски, обозначающие их геометрические оси в нижнем сечении, с рисками разбивочных осей или геометрических осей ниже установленных колонн. Способ опирания колонн на дно стакана должен обеспечивать закрепле­ние низа колонны от горизонтального перемещения на период до замоноличивания узла. Верх колонн многоэтажных зданий следует выверять, совмещая геометрические оси колонн в верхнем сечении с рисками разбивочных осей, а колонн одноэтажных зданий — совмещая геометрические оси колонн в верхнем сечении с геометрическими осями в нижнем сечении. Выверку низа рам в продольном и поперечном направлениях сле­дует производить путем совмещения рисок геометрических осей с рисками разбивочных осей или осей стоек в верхнем сечении нижестоящей рамы. Выверку верха рам надлежит производить: из плоскости рам — путем совмещения рисок осей стоек рам в верхнем сечении относительно разби­вочных осей, в плоскости рам — путем соблюдения отметок опорных поверхностей стоек рам. Применение непредусмотренных проектом прокладок в стыках колонн и стоек рам для выравнивания высотных отметок и приведения их в вертикальное положение без согласования с проектной организацией не допускается. Ориентиры для выверки верха и низа колонн и рам должны быть указаны в ППР. 4. Установка ригелей, балок, ферм, плит перекрытий и покрытий Укладку элементов в направлении перекрываемого пролета надле­жит выполнить с соблюдением установленных проектом размеров глубины опирания их на опорные конструкции или зазоров между сопрягаемыми элементами. Установку элементов в поперечном направлении перекрываемого пропета следует выполнять: -ригелей и межколонных (связевых) плит — совмещая риски продольных осей устанавливаемых элементов с рисками осей колонн на опорах; -подкрановых балок — совмещая риски, фиксирующие геометрические оси верхних поясов балок, с разбивочной осью; -подстропильных и стропильных ферм (балок) при опирании на колонны, а также стропильных ферм при опирании на подстропильные фермы — совмещая риски, фиксирующие геометрические оси нижних поясов ферм (балок), с рисками осей колонн в верхнем сечении или с ориентирными рисками в опорном узле подстропильной фермы; -стропильных ферм (балок), опирающихся на стены — совмещая риски, фиксирующие геометрические оси нижних поясов ферм (балок), с рис­ками разбивочных осей на опорах. Во всех случаях стропильные фермы (балки) следует устанавливать с соблюдением односторонней направленности отклонений от прямолиней­ности их верхних поясов: -плит перекрытий — по разметке, определяющей их проектное положение на опорах и выполняемой после установки в проектное положение конст­рукций, на которые они опираются (балки, ригели, стропильные фермы и т. п.); -плит покрытий по фермам (стропильным балкам) — симметрично отно­сительно центров узлов ферм (закладных изделий) вдоль их верхних поясов. Ригели, межколонные (связевые) плиты, фермы (стропильные балки), плиты покрытий по фермам (балкам) укладывают насухо на опорные поверхности несущих конструкций. Плиты перекрытий необходимо укладывать на слой раствора толщиной не более 20 мм, совмещая поверхности смежных плит вдоль шва со стороны потолка. Применение не предусмотренных проектом подкладок для вырав­нивания положения укладываемых элементов по отметкам без согласова­ния с проектной организацией не допускается. Выверку подкрановых балок по высоте следует производить по наибольшей отметке в пролете или на опоре с применением прокладок из стального листа. В случае применения пакета прокладок они должны быть сварены между собой, пакет приварен к опорной пластине. Установку ферм и стропильных балок в вертикальной плоскости следует выполнять путем выверки их геометрических осей на опорах относительно вертикали. 5.Установка панелей стен Установку панелей наружных и внутренних стен следует производить, опирая их на выверенные относительно монтажного горизонта маяки. Прочность материала, из которого изготовляют маяки, не должна быть выше установленной проектом прочности на сжатие раствора, при­меняемого для устройства постели. Отклонения отметок маяков относительно монтажного горизонта не должны превышать  5 мм. При отсутствии в проекте специальных указаний толщина маяков должна составлять 10—30 мм. Между торцом панели после ее выверки и растворной постелью не должно быть щелей. Выверку панелей наружных стен однорядной разрезки следует производить: -в плоскости стены — совмещая осевую риску панели в уровне низа с ориентирной риской на перекрытии, вынесенной от разбивочной оси. При наличии в стыках панелей зон компенсации накопленных погрешностей (при стыковании панелей внахлест в местах устройства лоджий, эркеров и других выступающих или западающих частей здания) выверку можно производить по шаблонам, фиксирующим проектный размер шва между панелями; -из плоскости стены — совмещая нижнюю грань панели с установочными рисками на перекрытии, вынесенными от разбивочных осей; -в вертикальной плоскости — выверяя внутреннюю грань панели отно­сительно вертикали. Установку поясных панелей наружных стен каркасных зданий следует производить: -в плоскости стены — симметрично относительно оси пролета между колоннами путем выравнивания расстояний между торцами панели и рисками осей колонн в уровне установки панели; -из плоскости стены: в уровне низа панели — совмещая нижнюю внутрен­нюю грань устанавливаемой панели с гранью нижестоящей панели; в уровне верха панели — совмещая (с помощью шаблона) грань панели с риской оси или гранью колонны; Выверку простеночных панелей наружных стен каркасных зданий следует производить: -в плоскости стены — совмещая риску оси низа устанавливаемой панели с ориентирной риской, нанесенной на поясной панели; -из плоскости стены — совмещая внутреннюю грань устанавливаемой панели с гранью нижестоящей панели; -в вертикальной плоскости — выверяя внутреннюю и торцевую грани панели относительно вертикали. 6.Установка вентиляционных блоков, объемных блоков шахт лифтов и санитарно-технических кабин При установке вентиляционных блоков необходимо следить за совмещением каналов и тщательностью заполнения горизонтальных швов раствором. Выверку вентиляционных блоков следует выполнять, совмещая оси двух взаимно перпендикулярных граней устанавливаемых блоков в уровне нижнего сечения с рисками осей нижестоящего блока. Относи­тельно вертикальной плоскости блоки следует устанавливать, выверяя плоскости двух взаимно перпендикулярных граней. Стыки вентиляцион­ных каналов блоков следует тщательно очищать от раствора и не допус­кать попадания его и других посторонних предметов в каналы. Объемные блоки шахт лифтов следует монтировать, как правило, с установленными в них кронштейнами для закрепления направляющих кабин и противовесов. Низ объемных блоков необходимо устанавливать по ориентирным рискам, вынесенным на перекрытие от разбивочных осей и соответствующим проектному положению двух взаимно перпендикуляр­ных стен блока (передней и одной из боковых). Относительно вертикаль­ной плоскости блоки следует устанавливать, выверяя грани двух взаимно перпендикулярных стен блока. Санитарно-технические кабины надлежит устанавливать на про­кладки. Выверку низа и вертикальности кабин следует производить по п. 3.30. При установке кабин канализационный и водопроводный стояки необходимо тщательно совмещать с соответствующими стояками ниже-расположенных кабин. Отверстия в панелях перекрытий для пропуска стояков кабин после установки кабин, монтажа стояков и проведения гидравлических испытаний должны быть тщательно заделаны раствором. 7.Возведение зданий методом подъема перекрытий Перед подъемом плит перекрытий необходимо проверить наличие проектных зазоров между колоннами и воротниками плит, между плитами и стенами ядер жесткости, а также чистоту предусмотренных проектом отверстий для подъемных тяг. Подъем плит перекрытий следует производить после достижения бетоном прочности, указанной в проекте. Применяемое оборудование должно обеспечивать равномерный подъем плит перекрытий относительно всех колонн и ядер жесткости. Отклонение отметок отдельных опорных точек на колоннах в процессе подъема не должно превышать 0,003 пролета и должно быть не более 20 мм, если иные величины не предусмотрены в проекте. Временное закрепление плит к колоннам и ядрам жесткости сле­дует проверять на каждом этапе подъема. Конструкции, поднятые до проектной отметки, следует крепить постоянными креплениями; при этом должны быть оформлены акты промежуточной приемки законченных монтажом конструкций. 8.Сварка и антикоррозионное покрытие закладных и соединительных изделий Сварку закладных и соединительных изделий надлежит выполнять в соответствии с разд. 8 СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции». Антикоррозионное покрытие сварных соединений, а также участ­ков закладных деталей и связей надлежит выполнять во всех местах, где при монтаже и сварке нарушено заводское покрытие. Способ антикорро­зионной защиты и толщина наносимого слоя должны быть указаны в проекте. Непосредственно перед нанесением антикоррозионных покрытий защищаемые поверхности закладных изделий, связей и сварных соедине­ний должны быть очищены от остатков сварочного шлака, брызг металла, жиров и других загрязнений. В процессе нанесения антикоррозионных покрытий необходимо особо следить за тем, чтобы защитным слоем были покрыты углы и острые грани изделий. Качество антикоррозионных покрытий надлежит проверять в соответствии с требованиями СНиП 3.04.03-85. Данные о выполненной антикоррозионной защите соединений должны быть оформлены актами освидетельствования скрытых работ. 9.Замоноличивание стыков и швов Замоноличивание стыков следует выполнять после проверки правильности установки конструкций, приемки соединений элементов в узлах сопряжений и выполнения антикоррозионного покрытия сварных соединений и поврежденных участков покрытия закладных изделий. Класс бетона и марка раствора для замоноличивания стыков и швов должны быть указаны в проекте. Бетонные смеси, применяемые для замоноличивания стыков, должны отвечать требованиям ГОСТ 7473—85. Для приготовления бетонных смесей следует применять быстротвердеющие портландцементы или портландцементы М400 и выше. С целью интенсификации твердения бетонной смеси в стыках необходимо применять химические добавки — ускорители твердения. Наибольший размер зерен крупного заполнителя в бетонной смеси не должен превышать 1/3 наименьшего размера сечения стыка и 3/4 наименьшего расстояния в свету между стержнями арматуры. Для улучшения удобоукладываемости в смеси следует вводить пластифицирующие добавки в соответствии с разд. 2. Опалубка для замоноличивания стыков и швов, как правило, должна быть инвентарной и отвечать требованиям ГОСТ 23478—79. Непосредственно перед замоноличиванием стыков и швов необ­ходимо: проверить правильность и надежность установки опалубки, приме­няемой при замоноличивании; очистить стыкуемые поверхности от мусора и грязи. При замоноличивании стыков уплотнение бетона (раствора), уход за ним, контроль режима выдерживания, а также контроль качества следует выполнять в соответствии с требованиями разд. 2. Прочность бетона или раствора в стыках ко времени распалубки должна соответствовать указанной в проекте, а при отсутствии такого указания — должна быть не менее 50 % проектной прочности на сжатие. Фактическую прочность уложенного бетона (раствора) следует контролировать испытанием серии образцов, изготовленных на месте замоноличивания. Для проверки прочности следует изготовлять не менее трех образцов на группу стыков, бетонируемых в течение данной смены. Испытания образцов необходимо производить по ГОСТ 10180—78 и ГОСТ 5802—86. Методы предварительного обогрева стыкуемых поверхностей и прогрева замоноличенных стыков и швов, продолжительность и температурно-влажностный режим выдерживания бетона (раствора), способы утепления, сроки и порядок распалубливания и загружения конструкций с учетом особенностей выполнения работ в зимних условиях, а также в жаркую и сухую погоду должны быть указаны в ППР. 10.Водо-,воздухо- и теплоизоляция стыков наружных стен полносборных зданий Работы по изоляции стыков должны выполнять специально обучен­ные рабочие, имеющие удостоверение на право производства таких работ. Материалы для изоляции стыков следует применять только из числа указанных в проекте, замена материалов без согласования с проект­ной организацией не допускается. Транспортирование, хранение и применение изолирующих мате­риалов следует производить в соответствии с требованиями стандартов или технических условий. Изолирующие материалы после истечения установленного стандартами или техническими условиями срока хранения перед применением подлежат контрольной проверке в лаборатории. Панели должны поставляться на объекты с огрунтованными поверхностями, образующими стыки. Грунтовка должна образовывать сплош­ную пленку. Поверхности панелей наружных стен, образующие стыки, перед выполнением работ по устройству водо- и воздухоизоляции должны быть очищены от пыли, грязи, наплывов бетона и просушены. Поверхностные повреждения бетонных панелей в месте устройства стыков (трещины, раковины, сколы) должны быть отремонтированы с применением полимерцементных составов. Нарушенный грунтовочный слой должен быть восстановлен в построечных условиях. Нанесение герметизирующих мастик на влажные, заиндевевшие или обледеневшие поверхности стыков не допускается. Для воздухоизоляции стыков применяются воздухозащитные ленты, закрепляемые на клеях или самоклеящиеся. Соединять воздухозащитные ленты по длине необходимо внахлест с длиной участка нахлеста 100—120 мм. Места соединения лент в колодцах вертикальных стыков должны располагаться на расстоянии не менее 0,3 м от пересечения верти­кальных и горизонтальных стыков. При этом конец нижерасположенной ленты следует наклеивать поверх ленты, устанавливаемой в стыке монти­руемого этажа. Соединять ленты по высоте до замоноличивания колодцев стыков нижерасположенного этажа не допускается. Наклеенная воздухозащитная лента должна плотно прилегать к изолируемой поверхности стыков без пузырей, вздутий и складок. Теплоизоляционные вкладыши следует устанавливать в колодцы вертикальных стыков панелей наружных стен после устройства воздухо­изоляции. Материалы вкладышей должны иметь влажность, установленную стан­дартами или техническими условиями на эти материалы. Установленные вкладыши должны плотно прилегать к поверхности колодца по всей высоте стыка и быть закреплены в соответствии с проектом. В местах стыкования теплоизоляционных вкладышей не должно быть зазоров. При устранении зазоров между вкладышами они должны быть заполнены материалом той же объемной массы. Уплотняющие прокладки в устьях стыков закрытого и дрениро­ванного типов следует устанавливать насухо (без обмазки клеем). В мес­тах пересечения стыков закрытого типа уплотняющие прокладки в пер­вую очередь следует устанавливать в горизонтальных стыках. В стыках закрытого типа при сопряжении наружных стеновых панелей внахлест, в горизонтальных стыках дренированного типа (в зоне водоотводящего фартука), в горизонтальных стыках открытого типа, а также в стыках панелей пазогребневой конструкции допускается уста­новка уплотняющих прокладок до монтажа панелей. При этом прокладки должны быть закреплены в проектном положении. В остальных случаях установку уплотняющих прокладок необходимо производить после мон­тажа панелей. Прибивать уплотняющие прокладки к поверхностям, образующим стыковые сопряжения панелей наружных стен, не допускается. Уплотняющие прокладки следует устанавливать в стыки без разрывов. Соединять уплотняющие прокладки по длине необходимо „на ус", располагая место соединения на расстоянии не менее 0,3 м от пересечения вертикального и горизонтального стыков. Уплотнять стыки двумя скрученными вместе прокладками не допускается. Обжатие прокладок, установленных в стыках, должно составлять не менее 20% диаметра (ширины) их поперечного сечения. Изоляцию стыков мастиками следует производить после установки уплотняющих прокладок путем нагнетания мастик в устье стыка электро­герметизаторами, пневматическими, ручными шприцами и другими сред­ствами. Допускается при выполнении ремонтных работ наносить отверждающиеся мастики шпателями. Разжижение мастик и нанесение их кистями не допускается. При приготовлении двухкомпонентных отверждающихся мастик не допускается нарушать паспортную дозировку и разукомплектовывать их компоненты, перемешивать компоненты вручную и добавлять в них растворители. Температура мастик в момент нанесения при положительных температурах наружного воздуха должна быть 15—20 °С. В зимние периоды температура, при которой наносят мастику, а также температура мастики в момент нанесения должны соответствовать указанным в техни­ческих условиях завода—изготовителя мастики. При отсутствии в техни­ческих условиях соответствующих указаний температура мастик в момент нанесения должна составлять: для нетвердеющих — 35—40 °С, для отвер­ждающихся — 15—20 °С. Нанесенный слой мастики должен заполнять без пустот все устье стыка до упругой прокладки, не иметь разрывов, наплывов. Толщина нанесенного слоя мастики должна соответствовать установлен­ной проектом. Предельное отклонение толщины слоя мастики от проектной не должно превышать плюс 2 мм. Сопротивление нанесенных мастик отрыву от поверхности панели долж­но соответствовать показателям, приведенным в соответствующих стандар­тах или технических условиях на мастику. Защита нанесенного слоя нетвердеющей мастики должна быть выполнена материалами, указанными в проекте. При отсутствии специаль­ных указаний в проекте для защиты могут быть применены полимерцементные растворы, ПВХ, бутадиенстирольные или кумаронокаучуковые краски. В стыках открытого типа жесткие водоотбойные экраны следует вводить в вертикальные каналы открытых стыков сверху вниз до упора в водоотводящий фартук. При применении жестких водоотбойных экранов в виде гофрированных металлических лент их следует устанавливать в вертикальные стыки так, чтобы раскрытие крайних гофр было обращено к фасаду. Экран должен входить в паз свободно. При раскрытии вертикального стыка панелей более 20 мм следует устанавливать две ленты, склепанные по краям. Гибкие водоотбойные экраны (ленты) устанавливают в вертикальные стыки как снаружи, так и изнутри здания. Неметаллические водоотводящие фартуки из упругих материалов следует наклеивать на верхние грани стыкуемых панелей на длину не менее 100 мм в обе стороны от оси вертикального стыка. Изоляцию стыков между оконными (балконными дверными) блоками и четвертями в проемах ограждающих конструкций следует выполнять путем нанесения нетвердеющей мастики на поверхность четверти перед установкой блока либо путем нагнетания мастики в зазор между оконными блоками и ограждающими конструкциями после закреп­ления блока в проектном положении. Места примыкания металлических подоконных сливов к коробке также надлежит изолировать нетвердеющей мастикой. При изоляции стыков между оконными блоками и ограждающими конструкциями с проемами без четверти перед нанесением мастик следует устанавливать уплотняющую прокладку. Выполнение работ по изоляции стыков необходимо ежедневно фиксировать в журнале. На весь комплекс работ по устройству изоляции стыков следует составлять акты освидетельствования скрытых работ в соответствии со СНиП 3.01.01-85. Лекция 16. МОНТАЖ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ. Продолжение темы. 11.Методы монтажа конструкций зданий и сооружений по степени укрупнения конструкций, по последовательности установки элементов 12.Способы установки монтажных элементов в проектное положение 13.Выверка элементов 14. Постоянное закрепление конструкций 15. Технологическое обеспечение точности монтажа конструкций 16. Геодезические средства обеспечения точности монтажа конструкций 11.Методы монтажа конструкций зданий и сооружений по степени укрупнения конструкций, по последовательности установки элементов Многообразие конструктивных решений зданий и сооружений тре­бует применения различных методов и приемов их монтажа. Выбор метода возведения здания зависит от его конструктивных и технологи­ческих особенностей, степени укрупнения элементов, материала конст­рукций, средств механизации и других факторов. Методы монтажа элементов конструкций находятся в прямой зави­симости от степени укрупнения монтажных элементов, последователь­ности монтажа сборных элементов, способа установки конструкций в проектное положение, средств выверки и временного крепления эле­ментов и других признаков. Методы монтажа по степени укрупнения элементов. В зависимости от степени укрупнения конструкций монтаж под­разделяют на мелкоэлементный, поэлементный, крупноблочный, ком­плектно-блочный и монтаж сооружений в готовом виде. Мелкоэлементный монтаж из отдельных конструктивных эле­ментов характеризуется значительной трудоемкостью, неполной загру­женностью монтажных механизмов из-за большой разницы в массах различных монтируемых элементов, большим числом подъемов, задел­кой многочисленных стыков. Часто возникает необходимость в уст­ройстве строительных лесов для фиксации отдельных элементов и укрупнительной сборке непосредственно в конструкции. Метод мало эф­фективен и применяется крайне редко. Поэлементный монтаж из отдельных конструктивных элементов (колонны, ригели, панели перекрытий и т. д.) требует минимума затрат на подготовительные работы. Широко применяют при возведении гра­жданских и промышленных зданий, их монтаже с приобъектного скла­да и с транспортных средств. Крупноблочный монтаж из геометрически неизменяемых пло­ских или пространственных блоков, предварительно собранных из от­дельных элементов. Массу блоков доводят, по возможности, до мак­симальной грузоподъемности монтажных механизмов. При этом уменьшается число монтажных подъемов, исключается выполнение на высоте большинства монтажных операций. Примеры плоского блока - рама каркаса многоэтажного здания, блок оболочки покры­тия; пространственные элементы - блоки покрытия одноэтажных промышленных зданий размером на ячейку, включая фермы, связи, конструкции покрытия. Комплектно-блочный монтаж подразумевает полную степень за­водской готовности крупных блоков размером на ячейку, включая уже смонтированные коммуникации — санитарно-технические, электротех­нические, вентиляционные, располагаемые между поясами ферм. В гражданском строительстве метод включает в себя монтаж блок-комнат и блок-квартир. Возводимое здание разделяют на крупно­габаритные, но транспортабельные конструктивно законченные, пол­ностью отделанные (окраска, отделка, полы) и укомплектованные обо­рудованием монтажные блоки, которые доставляют к месту монтажа и осуществляют сборку зданий. Масса таких монтажных блоков может достигать 100 т. Монтаж сооружений в готовом виде предполагает сборку со­оружения полностью на уровне земли с окончательным соединени­ем и закреплением всех узлов с последующей установкой сооруже­ния в проектное положение. Применяют метод при монтаже опор линий электропередач, радиобашен, оболочек, заводских труб и т. д. Способы наводки монтажных элементов на опоры. В зависимости от способа установки конструкции в проектное по­ложение различают следующие виды монтажа. Свободный монтаж, при котором монтируемый элемент без ка­ких-либо ограничений устанавливают в проектное положение при его свободном перемещении. Способ требует постоянного контроля поло­жения элемента в пространстве при его установке, необходимость вы­полнения выверочных, крепежных и других операций на высоте. Не­достатки способа - повышенная сложность и высокая трудоемкость работ. Ограниченно-свободный монтаж характеризуется тем, что монти­руемая конструкция устанавливается в направляющие упоры, фиксато­ры и другие приспособления, частично ограничивающие свободу пере­мещения конструкции, но приводящие к снижению трудозатрат на временное крепление и выверку. Способ повышает производитель­ность кранового оборудования за счет снижения времени монтажного цикла. Принудительный монтаж конструкции основан на использова­нии кондукторов, манипуляторов, индикаторов и других средств, обес­печивающих полное или заданное ограничение перемещений конст­рукции от действия собственной массы и внешних воздействий. Спо­соб обеспечивает повышение точности монтажа, приводит к значи­тельному снижению трудозатрат. Методы монтажа по последовательности установки элементов. При сборке конструкций зданий и сооружений необходимо соблю­дать следующие требования: • последовательность сборки должна обеспечивать устойчивость и геометрическую неизменяемость смонтированных частей здания на всех стадиях монтажа; • установка конструкций на каждом участке здания должна позволять производить на смонтированном участке последующие ра­боты; • безопасность монтажных, общестроительных и специальных paбот на объекте с учетом их выполнения по совмещенному графику. В зависимости от принятой последовательности установку элемен­тов конструкций производят следующими методами: дифференцированным (раздельным), комплексным и смешанным (комбинирован­ным). Дифференцированный или раздельный метод характеризуется ус­тановкой однотипных конструктивных элементов, включая их времен­ное и окончательное закрепление. Для одноэтажных промышленных зданий сначала устанавливают все колонны, затем все подкрановые балки, при последней проходке монтажного крана навешивают стено­вые элементы. В многоэтажных жилых зданиях последовательно мон­тируют стеновые панели, перегородки, сантехкабины и другие элемен­ты. Завершается работа на этаже укладкой панелей перекрытий. Комплексный метод предусматривает последовательную установ­ку, временное и окончательное закрепление разных конструктивных элементов, составляющих каркас одной ячейки здания. Установка эле­ментов другой ячейки начинается после проектного закрепления кон­струкций предыдущей ячейки. Достоинство этой схемы - возможность раньше приступить к последующим отделочным работам и установка технологического оборудования в ячейках, законченных монтажом. Метод применяют при монтаже многоэтажных каркасных и бескаркас­ных зданий, одноэтажных промышленных зданий с металлическим каркасом. Смешанный или комбинированный метод представляет собой сочетание раздельного и комплексного методов. Монтаж смешанным методом наиболее часто применяют для одноэтажных промышлен­ных зданий из сборного железобетона. В первом монтажном потоке устанавливают все колонны, во втором потоке - по ячейкам монтиру­ют подкрановые балки, стропильные фермы и панели покрытия, в третьем потоке навешивают стеновые панели. Метод эффективен когда имеется возможность обеспечить каждый монтажный поток са­мостоятельными монтажными средствами. Монтаж с необходимым смещением во времени может быть обеспечен всеми тремя монтаж­ными механизмами, что приводит к значительному сокращению сро­ков монтажных работ. 12.Способы установки монтажных элементов в проектное положение В практике строительства утвердились следующие способы уста­новки конструкций: наращивание, подращивание, поворот, надвижка и вертикальный подъем (рис. 16.1). Рис. 16.1. Основные методы монтажа зданий и сооружений: а - наращивание (1..3 – последова-тельность монтажа); б – подра-щивание (1...3 – последовательность подъема); в - метод падающей стре-лы; 1...1II - этапы поворота конст-рукции; 1 – шарнирное опирание; 2 – растяжка; 3 - «падающая стрела»; 4 - блок; 5 - лебедка; г - надвижка; I - мон­тажный кран; 2 – надвигаемый конструктивный элемент; 3 - элемент в проектном положении;4 - блок полиспаста; 5 – лебедка; д – вертикальный подъем гидравличес-кими подъемниками; 1 – гидравли-ческий подъемник; 2 – поднимаемая конструкция; 3 – подведение поддер-живающих конструций; е – мон-таж спаренными кранами; 1 – монтажный кран; 2 – постоянная опора; 3 – подъем и поворот конструкции на опоры Способ наращивания широко распространен при монтаже всех ти­пов зданий. Установку элементов можно осуществлять по всем трем методам монтажа - дифференцированному, комплексному и смешан­ному. Монтаж конструкции осуществляют сверху на ранее установ­ленные конструкции, и он включает в себя строповку, подъем в про­ектное положение, установку конструкции на опоры, временное креп­ление и выверку положения, расстроповку и закрепление конструкции в проектном положении. Способ заключается в последовательном наращивании элементов здания по горизонтали по всей длине (по всей площади этажа), с про­должением работ в той же последовательности и на последующих эта­жах. В качестве монтажных элементов могут быть отдельные конст­рукции, укрупненные линейные элементы, плоские и пространствен­ные блоки. Способ позволяет организовать возведение здания любыми современными методами, при любой организации работ, применить самую разнообразную комплексную механизацию всех работ, обеспе­чить максимальное совмещение технологических процессов с целью сокращения общей продолжительности производства работ. Данный способ установки конструкций позволяет широко приме­нять блоки и элементы полной заводской готовности (сантехкабины, объемные блок-комнаты), комплектно-блочный монтаж из укрупнен­ных в пространственные блоки строительных конструкций с перенесе­нием части, а иногда и большего объема последующи» достроечных или общестроительных и отделочных работ в заводские условия. Способ подращивания заключается в последовательном возведе­нии сооружения, начиная с верхнего этажа и заканчивая первым. Сна­чала на смонтированных конструкциях подземной части здания соби­рают и поднимают самые верхние конструкции, затем к ним подращи­вают элементы и конструкции, расположенные ниже. Достоинством этого способа является выполнение основных сборочных и сварочных операций на уровне земли. Способ достаточно широко применяется, в частности при возведении зданий методами подъема перекрытий и этажей. В жилищном и промышленном строительстве подращивание осуще­ствляют по направляющим колоннам, ядрам жесткости с использовани­ем домкратов и средств подтягивания конструкций. При методе подъе­ма перекрытий первоначально бетонируют все перекрытия, включая па­нель покрытия. С помощью домкратов поднимают на определенную вы­соту верхнее покрытие, обычно с готовой кровлей. Далее последова­тельно, в соответствии с установленной технологией, осуществляют подъем одного перекрытия или пакета плит на промежуточную высоту, наращивание колонн, снова подъем плит как с промежуточных отметок, так и с уровня земли. Когда все панели перекрытия оказываются на сво­их проектных отметках, начинается обустройство их остальными конст­руктивными элементами, включая навеску стеновых панелей. Возведе­ние этажей при этом методе производят сверху вниз. При методе подъема этажей также первоначально бетонируют все перекрытия и верхнее покрытие, которое поднимают на промежуточ­ную высоту, на верхнем перекрытии возводят сборные конструкции верхнего этажа, весь этаж поднимают до уровня покрытия и соединяют с ним. Далее на верхнем забетонированном перекрытии монтируют следующий этаж, поднимают до верхнего и вместе их поднимают до проектных отметок. Далее собирают следующий этаж и поднимают до проектных отметок. Все последующие конструкции собирают и подни­мают в проектное положение подобным образом. Способ поворота применяют для конструкций или сооружений, собираемых в горизонтальном положении, обычно на уровне земли. Подъем конструкций в проектное положение осуществляют путем по­ворота вокруг неподвижного шарнира с помощью порталов, шевров, мачт с полиспастами, лебедками, с применением самоходных кранов. Задача всех этих монтажных приспособлений и средств состоит в обеспечении плавного подъема и поворота монтируемой конструк­ции с горизонтального в вертикальное положение. Для обеспечения устойчивости конструкции при подъеме, особенно в завершающий мо­мент установки в вертикальное положение, используют тормозные ле­бедки и другие устройства, воспринимающие инерционные силы от движения поднимаемой системы, воспринимающие боковые ветровые усилия и другие нагрузки, возникающие при подъеме. Способом поворота монтируют радиомачты высотой до 120 м, опоры линий электропередач. Наиболее часто применяют две разно­видности способа: -способ поворота с использованием самоходного крана для подъема верха конструкции на промежуточную высоту с по­следующим подъемом конструкции с помощью лебедки; - спо­соб «падающей стрелы» - на конструкцию в шарнире устанавливают вертикально и жестко закрепляют высокую жесткую стойку, верх ко­торой соединяют с верхом поднимаемой конструкции, таким образом, создается жесткая треугольная система. Эту систему поворачивают во­круг опорного шарнира с помощью лебедки, трос от которой закреп­лен наверху стойки (стрелы), проходит через неподвижный, заанкеренный в земле блок. Способ надвижки основан на сборке отдельных конструкций в крупный пространственный блок (в бетонировании крупноразмерной пространственной конструкции) в стороне от своих постоянных опор. В проектное положение готовую пространственную конструкцию над­вигают по специальным накаточным путям. При этом конструкция либо скользит (способ скольжения), либо катится на роликах (способ качения). Способ применяют при монтаже конструкций промышлен­ных зданий, при надвижке конструкций в стесненных условиях пло­щадки или при недостаточной грузоподъемности монтажных кранов. Способ вертикального подъема характеризуется тем, что на земле полностью монтируют пространственную конструкцию, поднимают с помощью подъемников (обычно гидравлических) несколько выше проектной отметки, под нее подводят поддерживающие конструкции, чаще всего колонны, на которые и опускают монтажный элемент. В отдельных случаях пространственный, подготовленный для монтажа блок, поднимают и устанавливают на опоры с помощью двух синхрон­но работающих монтажных кранов. Способы установки элементов являются неотъемлемой частью про­екта производства работ. Оптимизация методов монтажа производится путем технико-экономического анализа с учетом определяющих фак­торов: конструктивных особенностей здания, массы элементов, релье­фа площадки и требуемых площадей, наличия монтажного оборудова­ния, нормативных сроков строительства. 13.Выверка элементов Выверка обеспечивает точное соответствие монтируемых конструк­ций проектному положению. В зависимости от вида монтируемых кон­струкций, их оснастки, стыков и условий обеспечения устойчивости, выверку производят визуально или инструментально в процессе уста­новки, когда конструкция удерживается монтажным механизмом или после установки при ее закреплении. Визуальную выверку производят при достаточной точности опор­ных поверхностей и стыков конструкций. При этом могут использо­ваться стальные рулетки, калибры, шаблоны и т.п. Инструментальную выверку выполняют при сложности обеспече­ния точности установки монтажных элементов и конструкций провер­кой только опорных поверхностей, торцовых оснований или стыков смонтированных конструкций. Ее производят при установке специаль­ных монтажных приспособлений (кондукторов, рамно-шарнирных ин­дикаторов и т. п.). Инструментальная выверка является наиболее рас­пространенным видом проверки положения смонтированных конструк­ций в плане, высотном и вертикальном положениях. В процессе такой выверки применяют теодолиты, нивелиры, лазерные приборы и уст­ройства. Безвыверочная установка получила наибольшее распространение при монтаже сборных металлических конструкций (в отдельных случа­ях и железобетонных конструкций). Основным ее условием является применение конструкций с повышенным классом точности геометри­ческих размеров в монтажных стыках. Это позволяет при монтаже ус­танавливать, например, стальные колонны, опоры и другие элементы каркаса с фрезерованными опорными торцами в проектное положение, исключая выверку по высоте и вертикали. Автоматическая выверка предусматривает установку конструк­ций с параллельной выверкой при помощи автоматических устройств. При выверке элементов: • вертикальность установки элементов проверяют по отвесу или при помощи теодолита; • горизонтальность установки проверяют уровнем или нивелиром; • перед установкой колонн в стаканы фундаментов контролируют их фактические размеры, по этим размерам подготавливают фун­даменты - осуществляют углубление гнезда стакана фундамента или проводят подливку бетонной смеси в стакан, чаще уклады­вают армоцементные прокладки толщиной 1 и 2 см. В период выверки конструкция должна быть устойчивой под дей­ствием собственной массы, монтажных и ветровых нагрузок благодаря правильной последовательности монтажа, соблюдению проектных размеров опорных площадок и сопряжений, своевременной установке предусмотренных в проекте постоянных или временных связей или креплений, а также обеспечению мероприятий по безопасному ведению строительных процессов. Возможные предельные отклонения от проектного положения эле­ментов и конструкций при монтаже должны быть установлены в про­екте производства работ в зависимости от конструктивных решений, применяемых приспособлений и оснастки, порядка сварки и других условий в пределах, предусмотренных СНиПом. Результаты проверки оформляют актами промежуточной приемки смонтированных ответст­венных конструкций и актами освидетельствования скрытых pa6oт с приложением исполнительной схемы геодезического контроля. 14. Постоянное закрепление конструкций Долговечность полносборных зданий в значительной степени зави­сит от качества закладных деталей и сварных соединений между ними Стальные закладные детали и сварные швы под действием проникаю­щей через щели и поры агрессивной среды подвергаются коррозии, что ведет к ослаблению и разрушению стального соединения между конструкциями. Постоянным закреплением конструкций в большей степени предотвращают негативное влияние окружающей среды. Одной из основных задач при возведении зданий является надеж­ное соединение отдельных конструкций между собой, так как качество такого соединения в определенной степени предопределяет качество и надежность смонтированного сооружения. Соединения элементом имеют три разновидности: швы, стыки и узлы. Швы — наиболее часто встречаемое соединение элементов; это все горизонтальные и вертикальные плоскости, полости между рядом рас­положенными элементами. Полость между рядом лежащими панелями перекрытий, панелью перекрытия и стенкой ригеля, на котором oна лежит, плоскость соединения панели перекрытия и установленной и на ней стеновой панели — это швы соединяемых конструкций. Стык - более ответственное сочленение двух элементов каркаса, это место соединения, а в большей степени зона передачи нагрузки одного элемента каркаса другому. Стыком является место соединении двух колонн между собой по вертикали, место опирания и передачи нагрузки от подкрановой балки на консоль колонны, аналогичны стык фермы и колонны. Металлические конструкции закрепляют болтами и часто дополнительно сваркой. Железобетонные колонны одноэтажных промышленных зданий и колонны первого этажа многоэтажных зданий, заделываемые в ста­каны фундаментов, закрепляют заливкой в стаканы бетонной смеси, при этом зазоры между колонной и стенками стакана не должны быть менее 3 см для свободного прохождения бетонной смеси. Время набо­ра 70%-ной марочной прочности при глиноземистых цементах - 3 сут, при обычных портландцементах - 7 сут. Остальные железобетонные элементы крепят путем сварки заклад­ных деталей. Стыки между такими элементами каркаса, как плиты и ригели, ригели и колонны и т.д. имеют различные конструкции. В соответствии с этим в проектах указывают способы заделки: обетонирование сварных узлов, зачеканивание, заделка швов раствором. До начала сварочных работ проверяют правильность установки конструкций. Выпуски арматуры, закладные детали, подкладки и накладки следует тщательно очистить от наплывов бетона, битума, краски, ржавчины и другого загрязнения металлической щеткой, молотком, растворителями, пламенем резака непосредственно перед наложением швов. Выполняя сварочные работы при неблагоприятных атмосферных условиях, нужно использовать приспособления (шатры, экраны), пре­дохраняющие рабочее место сварщика от попадания осадков и воздей­ствия резких порывов ветра. Сварочные работы можно производить при температуре до -30°С. При отрицательной температуре сварку вы­полняют по обычной технологии, но при повышенной силе тока. Антикоррозийную защиту закладных деталей осуществляют при изготовлении конструкций в заводских условиях. Для восстановления покрытия после сварки в условиях строительной площадки применяют металлизацию - нанесение цинкополимерного покрытия с устройством защитной обмазки. Толщина металлических покрытий и металлизационного слоя должна быть: для цинковых - не менее 120... 180 мкм, для алюминиевых - не менее 150...250 мкм. Толщина цинковых покрытий, получаемых горячим цинкованием, должна составлять 50...60 мкм. Заделка стыков состоит из следующих операций: конопатки, гидроизоляции, утепления, замоноличивания, герметизации, отделки поверхности. Заливка швов плит перекрытий и покрытий, заделка стыков и заливка швов стеновых панелей способствуют повышению жестко­сти каркаса, повышению его теплотехнических и изоляционных характеристик Работы по заделке стыков ведут в процессе монтажа и выполняют перекрытия. Если конструкцией предусмотрена обработка стыка сна­ружи, эту операцию выполняют по ходу монтажа на первом этаже со стремянки, на последующих - с навесных люлек. Люльку навешивают на перекрытие и крепят к частям здания, чаще всего к монтажным петлям плит перекрытия. Вдоль здания люльку переставляют при по­мощи монтажного крана. 15. Технологическое обеспечение точности монтажа конструкций В сборном строительстве обеспечение качества неразрывно связано с точностью сборки конструкций. Качество конструкции будет гаран­тировано при соблюдении погрешностей процессов изготовления эле­ментов и их монтажа, которые указаны в нормах. Нормированные слу­чайные погрешности носят название допусков. Систематические по­грешности регламентируются допустимыми от номинала отклонения­ми. Допуски геометрических размеров в строительстве разделяют на функциональные и технологические. Функциональными допусками регламентируют точность геометри­ческих параметров в сопряжениях конструкций и точность взаимного положения конструкций. Функциональные допуски назначают исходя из прочностных, изоляционных или эстетических требований к конст­рукциям. Технологическими допусками устанавливают точность технологи­ческих процессов и операций по изготовлению и установке элементов, а также выполнению необходимых разбивочных операций. Цель назначения допусков состоит в обеспечении точности сборки конструкций, под которой подразумевают свойство независимо изго­товленных элементов гарантировать возможность сборки из них конст­рукций зданий и сооружений с точностью их геометрических парамет­ров, соответствующей предъявляемым к конструкциям эксплуатацион­ным требованиям. Количественной характеристикой является уровень собираемости, который оценивает монтажные процессы, выполняемые без дополнительных операций по подбору, подгонке и регулированию параметров элементов. Собираемость конструкций зависит от точности как изготовления элементов, так и геодезических разбивочных работ и установки эле­ментов. На эти же процессы назначаются технологические допуски. К технологическим допускам изготовления, относятся допуски ли­нейных размеров элементов, формы и взаимного положения поверхно­стей. Допуски линейных размеров регламентируют точность их изго­товления по длине, ширине, высоте, толщине, а также точность нано­симых на элементы ориентиров. Точность формы поверхностей харак­теризуют допусками прямолинейности и допусками плоскостности, а допуски взаимного положения поверхностей - допусками перпенди­кулярности. Точность разбивочных процессов характеризуется допусками раз­бивки осей (точек) в плане, передачи осей по вертикали, а также до­пусками разбивки и передачи высотных отметок. Точность установки элементов сборных конструкций контролиру­ется допусками совмещения ориентиров (точек, линий и поверхностей) и допусками симметричности установки элементов. Точность установки элементов здания при свободном методе мон­тажа зависит от применяемых технологических приемов выполнения процессов, монтажных приспособлений и инструментов, а также мето­дов и средств контроля точности. Установлены шесть классов контро­ля точности монтажа. Первый класс точности обеспечивается при установке верха эле­мента в проектное положение путем доводки в несколько приемов с помощью регулируемых монтажных приспособлений (подкосов, тор­цевых стоек, кондукторов, домкратов и т.п.). При этом точность со­вмещения установочных рисок контролируется при помощи теодолита. Второй и третий классы точности достигаются при контроле точ­ности установки элементов с помощью отвеса, рейки-отвеса, рей­ки-уровня и других простых измерительных средств и доводке их с помощью регулируемых монтажных приспособлений или монтажно­го ломика. Четвертый и пятый классы точности обеспечиваются при исполь­зовании для выверки элемента монтажного крана. При этом контроль производится с помощью отвеса. Для шестого класса характерна уста­новка элемента в один прием без доводки при визуальном контроле качества. Различают два метода установки сборных конструкций: свободный и ограниченно свободный. При свободном методе монтажа ориентиро­вание и установка конструкций достигаются совместными действиями монтажников и движения крана. Положение конструкции корректиру­ют с помощью подкосов, струбцин, расчалок, одиночных кондукторов, связывающих устанавливаемый элемент с ранее смонтированными. Точность установки в этом случае зависит от квалификации монтаж­ников. При ограниченно-свободном методе перемещение конструкции ли­митировано одним или несколькими направлениями. Для такого огра­ничения используют упоры, фиксаторы, групповые кондукторы. Этот метод значительно упрощает работу монтажников, способствует повы­шению точности монтажа и снижению затрат времени крана и рабочих на установку сборного элемента. Недостаток метода - большой расход металла на приспособления, трудоемкость их установки и демонтажа. При строительстве крупнопанельных зданий отклонения от проект­ного положения в плане допускаются для стен в пределах 5 мм, по вы­соте верхние опорные поверхности должны выравниваться с погреш­ностями менее 10 мм, а лицевые поверхности 5 мм. Смещение осей панелей и перегородок в нижнем сечении относительно разбивочных осей не должно превышать 3 мм. Вертикальные оси панелей внутрен­них несущих стен, располагаемых друг над другом, должны совпадать; несовпадение осей этих панелей допускается не более 10 мм. Смеще­ние в плане плит перекрытий и покрытий относительно их проектного положения на опорных поверхностях не должно превышать ± 20 мм. 16. Геодезические средства обеспечения точности монтажа конструкций При монтаже сборных конструкций на геодезическую службу воз­лагаются задачи по обеспечению возводимого здания всеми видами разбивок, необходимых для качественного монтажа элементов конст­рукций, а также контроля за соответствием геометрических парамет­ров собранных конструкций их проектным значениям. Основой для перенесения в натуру и закрепления проектных пара­метров здания, производства детальных разбивочных работ при монта­же элементов и исполнительных съемок сборных конструкций служит внешняя разбивочная сеть здания. До начала производства работ по монтажу конструкций подземной части здания разбивочные оси пере­носят на обноску, с нее на дно котлована передается положение осей и высотная отметка. По окончании работ по устройству фундаментов производят кон­трольную выверку планового и высотного положения фундаментов, составляют исполнительный чертеж. При монтаже наземной части зда­ния выполняют следующие геодезические процессы: ■ создание разбивочного геодезического плана с закреплением осей на здании с возможностью переноса этих осей на этажи; ■ перенос по вертикали основных разбивочных осей на перекры­тие каждого этажа, т. е. на новый монтажный горизонт; • разбивка на перекрытии каждого монтируемого этажа промежу­точных и вспомогательных осей; , • разметка необходимых по условиям монтажа элементов устано­вочных рисок; • определение монтажного горизонта на этажах; ■ составление поэтажной исполнительной схемы. Необходимые геодезические измерения выполняют нивелирами, теодолитами, зенит-приборами, используют вспомогательный инвентарь. Нивелир - геодезический прибор для определения относительной высоты точек, переноса отметок от геодезических знаков на строитель­ную площадку, определение поэтажного монтажного горизонта, т. е. оценка взаимного положения основных точек на плане этажа. Теодолит - геодезический оптический прибор для измерения или закрепления в натуре горизонтальных и вертикальных углов. Широко используется для переноса на этажи здания основных разбивочных осей с уровня земли. Зенит-прибор предназначен только для перенесения оси строго по вертикали. При возведении многоэтажных зданий и сооружений опре­деление положения базовых элементов на каждом этаже находят oi перекрестия основных осей здания. Зенит-прибор предназначен только для проецирования на новый монтажный горизонт с помощью оптиче­ского луча прохождения основных осей. Для геодезических работ применяют лазерную технику - лазеры-теодолиты, нивелиры, приборы вертикального проецирования, дальномеры, тахеометры. Принцип применения лазерных систем дли выполнения разбивочных работ при монтаже многоэтажных зданий за­ключается в размещении на уровне цокольного этажа специального от­ражателя и целого ряда подобных отражателей по пути направляемого движения лазерного луча, а параллельно продольной оси здания - ла­зерный теодолит. Лазерный луч попадает на нижний отражатель, oт него под прямым углом переходит на верхний отражатель, затем на­правляется в приемную аппаратуру, установленную на монтируемых элементах, например колоннах. Колонны могут оснащаться специальными отражателями, которые позволят по отклонению луча контроли­ровать точность установки элементов. Использование лазерной техники позволяет существенно упростить контроль качества монтажных работ. Точность проецирования лазерным лучом не зависит от расстояния и позволяет получать более точные результаты по сравнению с существующими геодезическими приборами. Для обеспечения надежности и высокого качества возводимых зда­ний и сооружений большое значение имеет постоянный геодезический контроль точности установки сборных элементов в проектное положе­ние. По видам смонтированных элементов, по захваткам и этажам про­изводят исполнительную съемку - геодезическую проверку фактиче­ского положения конструкций в плане и по высоте. По данным геоде­зической съемки составляют исполнительный чертеж, по которому оценивают точность монтажа. Правильность установки конструкций проверяют с помощью геодезических инструментов и шаблонов по ра­нее нанесенным осевым и другим рискам и отметкам. При монтаже крупнопанельных зданий для каждого этажа состав­ляют исполнительную схему отклонений от проектного положения ус­тановленных конструкций. Для проверки правильности установки кон­струкций еще при разметке осей и ориентирных рисок вычисляют, за­писывают и отмечают расстояние, на котором должен находиться кон­структивный элемент от риски. После установки и закрепления эле­мента измеряют расстояние и вычисляют отклонения от проектных размеров. Это расстояние и записывают на схеме исполнительной съемки, по ее величине судят о точности и качестве монтажа. По мере возведения здания составляют схему исполнительной съемки соосности несущих панелей. В соответствии с этими данными при монтаже следующего этажа вносят необходимые изменения в по­ложение конструкций. При монтаже каркасных зданий после установки колонн очередно­го яруса составляют исполнительную схему установки колонн. На схе­ме фиксируют отметки опорных поверхностей колонн каждого яруса, проставленные в центре каждой колонны. Также вычисляют смещение осей колонн от разбивочных осей здания, которое проверяют по всем четырем граням и проставляют в схеме на соответствующих гранях колонн. Вертикальность одиночных высоких колонн проверяют после их установки с помощью двух теодолитов, расположенных под прямым углом по цифровой и буквенной осям здания. Крест нитей обоих теодолитов наводят на риски, отмеченные на стакане фундамента и нижней части колонны; затем плавно поднимают трубу до риски на верхнем торце колонны. Совпадение креста нитей с верхней риской означает, что колонна установлена вертикально. После проверки вертикальности ряда колонн нивелируют верхние плоскости их кон­солей и торцов, которые являются опорами для вышележащих эле­ментов. Лекция 17. Монтаж металлических конструкций. Технологические особенности. 1. Монтаж металлических конструкций одноэтажных промышленных зданий. Общие положения 2. Монтаж колонн 3. Монтаж подкрановых балок 4. Монтаж ферм и покрытий из стального профилированного настила 5. Сварные соединения металлических конструкций 6. Болтовые соединения металлических конструкций 1. Монтаж металлических конструкций одноэтажных промышленных зданий. Общие положения Монтажными элементами промышленных зданий со стальными каркасами являются колонны, подкрановые балки, подстропильные и стропильные фермы, элементы фахверка, связи, стальной профили­рованный настил. Габаритные размеры отправляемых на стройки конструкций зави­сят от условий перевозки. Часто масса конструкции оказывается мень­ше грузоподъемности монтажного крана и перед монтажом конструк­цию укрупняют. Это позволяет сократить количество подъемов крана, а значит ускорить монтаж. При монтаже укрупненных конструкций достигается главное — сокращение времени работы на высоте, более рациональное использование монтажного оснащения и улучшение ус­ловий работы. Стальные конструкции поступают с заводов-изготовителей частями (отправочными марками). Строительные конструкции делят на состав­ные части, если они не помещаются на железнодорожную платформу или на специально оборудованные полуприцепы к тягачам. Для укруп­нения металлоконструкций в монтажные блоки на строительной пло­щадке оборудуют площадки укрупнительной сборки на складе конст­рукций или в непосредственной близости от зоны монтажа. Стальные фермы, балки и колонны, имеющие в стыках сборочные отверстия, фиксирующие взаимное расположение частей укрупняемых элементов, собирают на стеллажах в горизонтальном положении с применением болтов и пробок, которые фиксируют взаимное поло­жение элементов и предотвращают их сдвиг. Если нет сборочных от­верстий в местах соединения конструкций, то к стеллажам крепят фик­саторы, по которым определяют основные размеры укрупняемого эле­мента. Когда в собираемой конструкции в местах примыкания к фиксаторам имеются монтажные отверстия, то в фиксаторах также сверлят отверстия и конструкции крепят к фиксаторам болтами. Стальные подкрановые балки для крайних рядов колонн укрупня­ют в вертикальном положении вместе с тормозными конструкциями. Одновременно с укрупнительной сборкой конструкции обстраивают лестницами, люльками, натягивают предохранительные канаты. На конструкции прикрепляют детали, необходимые для монтажа и сборки непосредственно в проектном положении. Для одноэтажных зданий с металлическим каркасом рекомендуется комплексный монтаж, когда в отдельной монтажной ячейке последова­тельно устанавливаются колонны, подкрановые, подстропильные и стропильные фермы, укладывается кровельное покрытие. 2. Монтаж колонн Металлические колонны, устанавливаемые на сплошные бетонные фундаменты, можно опирать: • на заранее заделанные в фундаменты анкерные болты с подлив­кой в местах соединения цементного раствора после выверки ус­тановленной колонны по двум взаимно перпендикулярным осям; • непосредственно на поверхность фундаментов, возведенных до проектной отметки фрезерованной подошвы колонны без после­дующей подливки цементным раствором; • на заранее установленные, выверенные (со слоем цементного раствора при необходимости) стальные опорные плиты с верх­ней строганой поверхностью (безвыверочный монтаж). При подготовке колонн к монтажу на них наносят следующие риски: продольной оси колонны на уровне низа колонны и верха фундамента. Колонны, устанавливаемые на фундаменты, обеспечивают только анкерными болтами при наличии у колонны широких башмаков и при их высоте до 10 м. Более высокие колонны с узкими башмаками кроме крепления на болтах расчаливают в плоскости наименьшей жесткости с двух сторон. Расчалки закрепляют на верхней части колонны до ее подъема и при установке раскрепляют к якорям или рядом располо­женным фундаментам. После натяжения расчалок с колонны можно снимать стропы. Снимать расчалки можно только после закрепления колонн по­стоянными элементами. Устойчивость колонн в направлении оси зда­ния обеспечивают подкрановыми балками и связями, установленны­ми после монтажа первой пары колонн и соединяющей их подкрано­вой балки. Металлические колонны, устанавливаемые на фундаменты, закреп­ляют в процессе монтажа анкерными болтами (рис. 17.1). Если под ос­нование колонны подложены металлические прокладки, то они долж­ны быть приварены. Колонны верхних ярусов (например, во встроен­ной этажерке) крепят высокопрочными болтами или сваривают. Выверка конструкций каркаса, особенно колонн, требует больших затрат труда. Применение метода безвыверочного монтажа позволяет улучшить качество работ при одновременном сокращении сроков воз­ведения сооружения. Дня безвыверочного монтажа необходима соответствующая подготовка конструкций на заводе-изготовителе и на строительной площадке. Повы­шенная точность изготовления конструкций обеспечивается следующим: • конструкции башмака колонн и опорной плиты башмака изго­товляют и поставляют на объект раздельно; • торцы двух ветвей колонн должны быть фрезерованными; • опорные плиты изготовляют строгаными. К каждой опорной плите должны быть приварены 4 планки с на­резными отверстиями для установки болтов; на ветви колонн должны быть нанесены осевые риски. При безвыверочном способе монтажа стальные колонны опирают­ся на стальную плиту. В этом случае поверхность фундаментов бето­нируют ниже проектной отметки на 50...60 мм и после точной уста­новки плиты подливают цементным раствором. Опорную плиту уста­навливают регулировочными болтами на опорные планки, которые должны быть забетонированы в фундамент заподлицо с его поверхно­стью как закладные детали. Опорную плоскость плиты выставляют ре­гулированием гаек установочных винтов по нивелиру. Величина фак­тической отметки опорной плиты не должна отличаться от проектной больше, чем на 1,5 мм. Рис. 17.1. Схема установки (а) и постоянного закрепления (б) металлической колон­ны на опоре: 1 - фундаментная плита; 2 – опор-ная плита (башмак); 3 - колонна; 4 - колпачок для сохранения резьбы при монтаже; 5 - анкер; б - гайка; 7 – сварка При установке колонны осевые риски на ее ветвях совмещают с рисками, нанесенными на опорных плитах, что обеспечивает проект­ное положение колонны, и она может быть закреплена анкерными болтами. Дополнительного смещения колонны для выверки по осям и по высоте в этом случае не требуется. После установки расчалок к смонтированным конструкциям колонн и их натяжения начинают монтировать подкрановые балки. Установленные по осевым рискам подкрановые балки не требуют дополнительной выверки. После их за­крепления на болтах снимают расчалки. 3. Монтаж подкрановых балок Подкрановые балки устанавливают сразу после монтажа колонн в монтажной ячейке. При подъеме подкрановую балку удерживают двумя оттяжками. Принимающие балку на высоте монтажники нахо­дятся на подмостях или площадках, на монтажных лестницах. Они удерживают конструкцию от соприкосновения с ранее установленными элементами и разворачивают ее в нужном направлении перед установ­кой. Правильность опускания балки контролируют по совпадению ри­сок продольной оси на балке и консоли, а также по риске ранее уста­новленной балки. Отклонение от вертикали устраняют, устанавливая под балку металлические подкладки. Балку временно крепят анкерны­ми болтами. При установке колонн с фрезерованными подошвами на фундамен­ты, забетонированные до проектной отметки, или на строганые метал­лические плиты положение подкрановых балок выверяют только по направлению главной оси. 4. Монтаж ферм и покрытий из стального профилированного настила Подготовка фермы к монтажу состоит из следующих операций: укрупнительной сборки, обустройства люльками, лестницами и расчалка­ми, строповки, подъема в зону установки, разворота при помощи рас­чалок поперек пролета, временного крепления с использованием кон­дукторов, расчалок, распорок между фермами и оттяжек. Положение фермы выверяют по положению осевых рисок на торцах фермы. В зависимости от их массы и длины фермы поднимают при помо­щи траверс одним или двумя кранами. Строповку ферм производят только в узлах верхнего пояса, чтобы в стержнях не возникали изги­бающие усилия; фермы стропят в четырех точках траверсами с полуавтоматическими захватами дистанционного управления. При больших монтажных нагрузках производят временное усиление элементов дере­вянными пластинами или металлическими трубами. Первую поднимае­мую ферму разворачивают при помощи оттяжек в проектное положе­ние на высоте 0,5...0,7 м над верхом колонн, опускают на монтажные столики, приваренные к колоннам, временно закрепляют на болтах, выверяют и осуществляют окончательное крепление. При подъеме во избежание раскачивания, ее поддерживают четырьмя гибкими оттяж­ками. После установки и закрепления первой фермы и раскрепления ее четырьмя растяжками устанавливают вторую, которую связывают с первой при помощи прогонов, связей и распорок, они все вместе обра­зуют жесткую пространственную систему. На колоннах средних рядов ферму дополнительно соединяют болтами с фермами рядом смонтиро­ванного пролета. При схемах здания со стропильными и подстропильными фермами последние имеют длину 11,75 м и их устанавливают на колонны с за­зорами в 25 см. В этом зазоре устанавливают надколонник, на кото­рый будет опираться стропильная ферма покрытия. Покрытия из стального профилированного настила применяют в зданиях с металлическим и железобетонным каркасом для облегче­ния его массы, а также при монтаже покрытий крупными блоками. На монтаж могут поступать утепленные панели профилированного насти­ла заводского изготовления. Стальной профилированный настил - это панель из оцинкованного, а затем покрытого антикоррозионным слоем стального листа длиной 3...12 м, толщиной 0,8... 1 мм с продольными гофрами высотой 60, 79 мм и более. Ширина листов настила 680...845 мм, длина кратна трем - 6, 9 и 12 м и назначается проектом в соответствии с расположением про­гонов ферм (рис. 17.2). Листы укрупняют в карты на горизонтальных стендах, оборудован­ных выверенными по размерам карт упорами, и соединяют между со­бой комбинированными заклепками или контактной точечной сваркой. После раскладки листов ручной электродрелью просверливают отвер­стия для заклепок в местах соединения листов в волне нахлестки. От­верстия сверлят в соответствии с проектом, обычно через 50...60 см. В просверленные отверстия устанавливают заклепки, соединяя, таким образом листы в единую карту нужного размера. Рис. 17.2. Покрытие из стального профилированного настила: а - схема покрытия; б - соединение листов настила комбинированной заклепкой; в - последова­тельность ус-тановки заклепки; г – креп-ление настила самонарезаю-щим винтом; д - крепление на­стила дюбелем; е - дюбель; 1 - стальной про-гон; 2 - настил; 3 – сое-динение настила с прогоном самонарезающим винтом в месте стыка; 4 - то же, в промежутках (пазах) нас-тила; 5 - заклепка из алю-миниевого сплава; 6 – стальной стержень; 7 – са-монарезающий винт; 8 - стальная шайба; 9 – уплот-нительная шайба; 10 – инструмент для постановки заклепок; 11 - дюбель; 12 - полиэтиле­новая прокладка; 13 - полиэтиленовый наконечник Покрытия из профили-рованного настила нецеле-сообразно монтиро­вать поэлементным (полистовым) способом из-за большой трудоемко­сти - весь объем работ приходится выполнять на высоте. Чаще монтируют покрытия картами указанных выше размеров. Собранные карты монтируют по ходу монтажа конструкций покрытия (вслед за монтажем колонн и подкрановых балок). Стенд, на котором собираются карты по­крытия, переставляют по необходимости краном на новые стоянки. Карту стропят согласно схеме строповки и в зависимости от разме­ра карты поднимают краном и подают к месту укладки. Настил в виде листов или предварительно укрупненных карт размером 6х6, 6х12, 12х12 м укладывают на прогоны кровли или блока покрытия. Прого­ны покрытия устанавливают по узлам ферм, а при применении ферм из прямоугольных замкнутых профилей — непосредственно на верхние пояса ферм. Положение карт профилированного настила подгоняют по рискам разметки мест укладки. Карты крепят к прогонам самонарезающимися оцинкованными винтами, реже дюбелями и электрозаклепками. Для крепления насти­лов покрытия к прогону в них предварительно при помощи электроин­струмента просверливают сквозные отверстия диаметром 5,5 мм, затем в эти отверстия заворачивают при помощи гайковерта самонарезаю­щиеся винты диаметром 6 мм с постановкой под головку пластмассо­вой или стальной шайбы. Для комбинированных заклепок (которые применяют для соедине­ния листов покрытия между собой) в листах также просверливают от­верстия диаметром 5 мм, ставят в отверстия заклепки, опуская их го­ловкой стального стержня вниз, а головкой алюминиевой заклепки вверх. Клепку выполняют пневмогидравлическим пистолетом или спе­циальными рычажными клещами. При клепке головку заклепки при­жимают вниз и захваченный стальной стержень с усилием вытягивают вверх. При вытяжке стержня его головка сминает нижнюю цилиндри­ческую часть заклепки, при этом образуется нижняя головка заклепки. Как только завершается образование нижней головки заклепки, метал­лический стержень обламывается в зауженном сечении и его верхняя часть выдергивается из заклепки. Стальной профилированный настил применяют при монтаже по­крытий крупными блоками, собираемыми на конвейере. В этом случае по настилу, при сборке в готовые карты, наносят пароизоляцию, укла­дывают слой утеплителя, наклеивают гидроизоляционный ковер. Очень редко используют сборный железобетон для устройства покры­тия. В этом случае плиты покрытия укладывают симметрично по направ­лению от опорных узлов к коньку. При наличии фонаря первоначально плиты монтируют по ферме, а затем по фонарю от конька к краям. 5. Сварные соединения металлических конструкций Монтажные соединения стальных конструкций бывают сварные, на болтах и особо ответственные - на заклепках. При необходимости, стальные конструкции соединяют с железобетонными, приваривая соединительные элементы к закладным деталям железобетонных конст­рукций или соединения выполняют на болтах. Сварные соединения применяют при жестком соединении несущих конструкций и при необходимости иметь плотное, водогазонепроницаемое соединение элементов. К таким конструкциям относятся листо­вые конструкции кожухов доменных печей, пылеуловителей, резервуа­ров, газгольдеров. К жестким соединениям относятся стыки колонн между собой, колонн и подкрановых балок, колонн и стропильных ферм. Сварные соединения монтажных элементов первоначально скреп­ляют между собой грубыми монтажными болтами, а поскольку полу­ченной прочности недостаточно по расчету на прочность, элементы между собой сваривают. В зависимости от вида соединяемых конст­рукций элементы могут свариваться непосредственно или при помощи дополнительных стыковых накладок. Стыки колонн. Колонны высотой 18 м и более перед транспорти­рованием членят на отправочные элементы, исходя из габаритов транспортных средств. При монтаже эти части колонн соединяют вме­сте, сварка может выполняться непосредственно или при помощи стальных накладок, которые устанавливают на болтах и приваривают к соединяемым элементам. Стыки колонн одноэтажных промышлен­ных зданий делают обычно в надкрановой части выше подкрановых балок. Фрезерованные торцы надкрановой и основной частей колонны стыкуют между собой и сваривают по плоскости стыка. Для большей жесткости обе части соединяют между собой стыковой листовой на­кладкой. Соединение подкрановых балок с колоннами. Подкрановая бал­ка опирается ребром вертикального листа непосредственно на опор­ную плиту колонны и соединяется с ней на болтах. Дополнительно подкрановую балку прикрепляют к надкрановой части колонны тор­мозными конструкциями, которые присоединяют к колоннам и балкам на болтах и дополнительно проваривают протяженным швом. Соединение ферм с колоннами. При шарнирном опирании фермы на колонну верхний пояс фермы прикрепляют к колонне, соединяя фа­сонку болтами и монтажным сварным швом к пластинам, приварен­ным к колонне. В жестком соединении фермы с оголовком колонны в узле сопряжения дополнительно ставят стыковую накладку, которая соединяется с опорной плитой оголовка колонны и поясом фермы бол­тами и на сварке. Нижний пояс фермы фасонкой опирают на монтаж­ный столик и прикрепляют к колонне болтами и сваркой. Контроль качества сварных соединений. Сварные швы проверя­ют внешним осмотром, выявляя неровности по высоте и ширине, не­провар, подрезы, трещины, крупные поры. По внешнему виду сварные швы должны иметь гладкую или мелкочешуйчатую поверхность, на­плавленный металл должен быть плотным по всей длине шва. Допус­каемые отклонения в размерах сечений сварных швов и дефекты свар­ки не должны превышать значений, указанных в соответствующих стандартах. Для контроля механических свойств наплавленного металла и прочности сварных соединений сваривают пробные соединения, из которых вырезают образцы для испытаний. Испытания проводят на предел прочности, твердость, относительное удлинение и т. д. Для проверки качества сварки применяют просвечивание на пленку рент­геновским и γ-излучением, нашли применение ультразвуковые дефек­тоскопы. Дефекты в сварных швах устраняют следующими способами: пере­рывы швов и кратеры заваривают; швы с трещинами, непроварами и другими дефектами удаляют и заваривают вновь; подрезы основного металла зачищают и заваривают, обеспечивая плавный переход от на­плавленного металла к основному. 6. Болтовые соединения металлических конструкций Болтовые соединения стальных конструкций в зависимости от кон­структивного решения соединения и воспринимаемых нагрузок выпол­няют на болтах грубой, нормальной и повышенной точности и на вы­сокопрочных болтах. Болты грубой и нормальной точности не приме­няют в соединениях, работающих на срез. Отверстия под такие соединения сверлят или продавливают. Диа­метр отверстия больше диаметра болта на 2...3 мм, что значительно упрощает сборку соединений. Но при этом значительно возрастает деформативность соединения, поэтому болты грубой и нормальной точ­ности применяют для фиксации соединений непосредственного опирания одного элемента на другой, в узлах передачи усилий через опор­ный столик, в виде планок, а также во фланцевых соединениях. Соединения на болтах повышенной точности применяют вместо заклепок в труднодоступных местах, где практически невозможно ста­вить заклепки. Диаметр отверстия в соединениях на таких болтах мо­жет быть больше диаметра болтов не более, чем на 0,3 мм. Минусовой допуск для отверстий не допускается. Болты в таких точных отверсти­ях сидят плотно и хорошо воспринимают сдвигающие силы. Соединения на высокопрочных болтах сочетают в себе простоту установки, высокую несущую способность и малую деформативность. Они сдвигоустойчивы и могут заменять заклепки и болты повышенной прочности практически во всех случаях. Сборка болтовых соединений на монтажной площадке включает следующие операции: • подготовка стыкуемых поверхностей; • совмещение отверстий под болты; • стяжка пакета соединяемых элементов стыка; • рассверловка отверстий до проектного диаметра и установка постоянных болтов. Подготовка стыкуемых поверхностей заключается в очистке их от ржавчины, грязи, масла, пыли, выправлении неровностей. Спиливают или срубают заусеницы на кромках деталей и отверстий. Совмещение отверстий всех соединяемых элементов достигают при помощи проходных оправок, диаметр которых немного меньше диаметра отверстия. Оправку забивают в отверстия, благодаря этому они совмещаются. Стяжка должна обеспечить необходимую плотность пакета соединяемых элементов. Пакет стягивают временными или по­стоянными сборочными болтами; после затяжки очередного болта до­полнительно подтягивают предыдущий. Необходимую плотность соби­раемого пакета можно обеспечить при установке болтов в следующем порядке: первый болт ставится в центре, последующие - равномерно от середины к краям поля. Установка постоянных болтов начинается после выверки конструк­ции. Болты ставят в той же последовательности, что и при стяжке па­кета. Длины и диаметры болтов оговариваются проектом. Гайки высокопрочных болтов затягивают тарировочным ключом, позволяющим контролировать и регулировать силу натяжения болтов. Для того чтобы болты выдерживали большие усилия затяжки, их изго­товляют из специальных сталей и подвергают термической обработке. Болты позволяют иметь более плотное и монолитное соединение. Под действием сдвигающих сил между соединяемыми элементами возника­ют силы трения, препятствующие сдвигу этих элементов относительно друг друга. Окончательно высокопрочные болты затягивают на проектное уси­лие после проверки геометрических размеров собранных конструкций. Заданное натяжение, болтов обеспечивается одним из следующих спо­собов регулирования усилий: по углу поворота гайки; по осевому на­тяжению болта; по моменту закручивания ключом индикаторного типа; по числу ударов гайковерта. Нормативные требования к монтажу стальных конструкций приведены в разделе 4 СНиП 3.03.01-87 « НЕСУЩИЕ И ОГРАЖДАЮЩИЕ КОНСТРУКЦИИ» Лекция 18. Производство кровельных, защитных и отделочных работ. 1. Кровли. Основные виды 2. Рулонные и мастичные кровли 3. Листовые кровельные материалы. 4. Наборные или штучные кровельные материалы. 5. Мембранные покрытия 6. Комплектующие, необходимые при монтаже кровельных материалов. 1. Кровли. Основные виды Эксплуатационные свойства любого здания во многом определяются надежностью и качеством крыши. Конструирование крыши предполагает решение сложной комплексной задачи, касающейся как инженерных, так и архитектурных и эстетических проблем. Мировой опыт доказывает, что привлечение к выполнению отдельных этапов кровельных работ разных организаций, а также использование неподходящих друг другу материалов может повлечь за собой различные проблемы, стать причиной аварии или повреждения различных конструкций дома.      В последние годы в строительстве произошли огромные изменения, которые связаны в первую очередь с появлением на российском рынке большого количества новых современных строительных материалов. Их использование повлекло за собой развитие технологии строительного процесса. Применение новых строительных материалов, позволяющих не только существенно экономить время и средства в процессе строительства, но и значительно сократить расходы на дальнейшую эксплуатацию зданий. Было также стимулировано принятием ряда нормативных документов, существенно ужесточающих требования по тепло- и энергосбережению. Один из наиболее консервативных участков строительства - кровли, но и здесь за последние годы появился и получил широчайшее распространение целый ряд новых кровельных материалов.      В зависимости от водоизоляционного слоя кровли подразделяют на 4 основных типа рулонные, мастичные, листовые и наборные (мелкоштучные). Выбор кровли производится с учетом конструктивных особенностей здания и агрессивных воздействий окружающей среды. Кровельные материалы отечественного производства должны строго отвечать требованиям действующих ГОСТов, а материалы и изделия зарубежного производства должны иметь отечественный Сертификат соответствия или Техническое свидетельство. Кроме классификации по виду водоизоляционного слоя кровли можно также условно разделить на две большие группы кровли в городском строительстве и в дачно-коттеджном. 2. Рулонные и мастичные кровли. Рулонные и мастичные кровли чаще находят применение в городском строительстве и лишь в существенно меньшей степени-в сооружении дач и коттеджей. Рулонные кровли выполняют из битумных и битумно-полимерных материалов с армирующей синтетической, картонной или стеклоосновой, а также из эластомерных. синтетических или стекломатериалов. Мастичные кровельные покрытия получают при нанесении на основание (обычно бетонное) жидковязких олигомерных продуктов, которые, отверждаясь на воздухе, образуют сплошную эластичную пленку. Мастики имеют хорошую адгезию к бетону, металлу, битумным материалам. По сути, мастичные кровельные покрытия – это полимерные мембраны, формируемые прямо на поверхности крыши. Особенно удобны мастичные материалы при выполнении узлов примыкания. Мастики могут быть двухкомпонентные (собственно мастика + отверждающая система), или однокомпонентные, отверждаемые влагой, кислородом или СO2, содержащимися в воздухе. Допустимый уклон крыши для рулонных и мастичных кровель составляет 0-25% и определяет количество слоев в основном и дополнительном водоизоляционном ковре в случае применения рулонных материалов и количество армированных мастичных слоев в случае использования мастичных материалов.      Существует ряд общих требований к материалам для устройства рулонных и мастичных кровель. К ним относятся такие параметры как: теплостойкость, прочность, условное удлинение, водопоглощение по массе и гибкость на брусе с определённым радиусом закругления при определённой температуре. Предельно допустимые параметры для кровель из битумно-полимерных материалов, следующие: теплостойкость не ниже 55°С, условная прочность не менее 1,0 МПа, относительное удлинение не менее 10%, водопоглощение по массе через 24 часа не более 2%, гибкость на брусе с закруглением радиусом (R) 25 мм не выше 0°С. Практически все используемые сейчас материалы имеют характеристики, существенно превосходящие вышеперечисленные технические требования. Тем не менее, выбирая материал, из которого вы собираетесь или вам предлагают делать кровлю, в первую очередь стоит обратить внимание на соответствие кровельного материала именно этим параметрам.   Теплостойкость - это показатель, который определяет, не расплавится ли ваша кровля очень жарким летом на солнечной стороне дома. Поэтому приведенная предельно допустимая теплостойкость в 55°С довольно мала, ведь известно, что даже в Подмосковье кровли из битумно-полимерных материалов иногда разогреваются до 70-80°С. Относительное удлинение материала должно компенсировать сезонные подвижки основной конструкции и составляет для большинства широко используемых материалов 40-60%.      Показатель гибкости при определённой температуре характеризует возможность излома материала (при заданном радиусе сгибания) в зависимости от температуры окружающей среды. Хорошие битумно-полимерные материалы должны сохранять гибкость при температуре -15-20°С. Водопоглощение по массе через 24 часа для большинства отечественных полимерно-битумных материалов на стекловолокнистой основе составляет 0,5-2,0%, а для большей части импортных материалов с основой из синтетических волокон водопоглощение не превышает 0,5%.      Говоря об импортных битумно-полимерных кровлях, следует отметить ряд интересных показателей. Некоторые материалы имеют свойства, которые препятствуют прорастанию растений, это особенно полезно на плоских крышах, где со временем может накапливаться старая листва и семена. Как правило, импортные материалы имеют полную совместимость со старыми битумными покрытиями и очень высокую адгезию к основе. Кроме того, большинство фирм-производителей выпускает полный комплект материалов для кровельных работ клеи, герметизационные мастики, декоративные битумные краски и многое другое.      Еще одно чрезвычайно важное свойство кровельного материала - его долговечность, иными словами, потенциальный срок службы Он может быть определен, исходя из гибкости материала. Если принять снижение этого показателя примерно на 1oС/год, а его изменение по закону, близкому к прямолинейному, можно легко рассчитать потенциальный срок службы кровли. Для некоторых импортных материалов он достигает 30 лет.      Но не надо путать потенциальный срок службы кровельного материала со сроком гарантии на него, предоставляемым фирмой-производителем, и гарантийными обязательствами фирмы, выполняющей работы по монтажу кровли. Рулонные материалы могут обеспечивать водонепроницаемость даже при нулевых уклонах, а верхний предел рекомендуемых уклонов составляет 45-50°. Укладывать их можно по любому сплошному (деревянному, бетонному и т.п.) основанию. Существует несколько основных способов укладки рулонных материалов, согласно которым эти покрытия подразделяются на: • приклеиваемые: • на горячих битумных мастиках; • на холодных резинобитумных, битумно-полимерных и полимерных мастиках и клеях; • наплавляемые: • на окисленных и модифицированных битумах; • горячим (огневым) способом с помощью газовых горелок; • горячим (безогневым) способом с помощью оборудования инфракрасного излучения; • холодным (безогневым) способом, т.е. растворением утолщенного слоя битума; • с клеящим слоем: материалы с внутренней стороны имеют специальное защитное покрытие (силиконовую пленку или бумагу), которое достаточно снять; затем раскатать рулон на загрунтованную поверхность. Самый старый способ укладки кровельного ковра - это способ сплошной приклейки рулонных материалов к основанию. В ряде случаев кровельные материалы целесообразно укладывать, используя, так называемую, частичную приклейку. При этом исключаются условия для появления избыточного давления вследствие образования между кровлей и основанием воздушного зазора, сообщающегося с наружным воздухом по контуру кровли или через специальные вытяжные дефлекторы. Кровли, выполненные таким способом, называются <дышащими>. Применение "дышащей" кровли не только позволяет избежать вздутий, но и способствует удалению влаги из материала основания (около 1 кг/м2 за лето). Количество удаляемой влаги может быть увеличено при фиксированном сечении воздушной прослойки за счет посыпок, наносимых на рулонный материал при его изготовлении. При "дышащей" кровле полностью исключаются ее разрывы над стыками и трещинами основания, так как деформации последних не передаются кровельному ковру. Недостатком "дышащей" кровли является сложность определения места протечки. Если в кровельном ковре появился разрыв, куда попала вода, то она растечется по всем воздушным пазухам и, найдя неплотный стык в основании, попадет во внутренние помещения здания. Появление протечки на потолке не будет означать, что кровельный ковер поврежден именно над этим местом, а найти действительную протечку не просто. "Дышащая" кровля необходима для реставрации старых кровельных покрытий, так как внутри старого битумного ковра, как правило, всегда есть влага, которой необходимо обеспечить возможность выхода. Она необходима и при работе в зимнее время по новым бетонным покрытиям, влажность которых довести до нормативных параметров невозможно. При применении "дышащих" кровель в массовом строительстве необходимо в составах проектов крыш разрабатывать схемы устройства кровель с указанием раскладки слоев и конструкций узлов и примыканий. Частичную приклейку кровли к основанию можно осуществить, применив для нижнего слоя: • перфорированный материал (Рис.18.1); • обычный материал, приклеиваемый мастикой, в виде равномерно распределенных пятен, сплошных или прерывистых полос мастики (Рис.18.2); Системы "дышащей кровли" давно и успешно применяются в Скандинавии, Германии, Бельгии и других странах. При укладке материала путем подплавления или подрастворения для соблюдения технологии необходимо обращать внимание на то, чтобы он имел достаточную толщину нижнего покровного слоя. Минимально необходимая толщина должна соответствовать размерам неровностей (шероховатостей) стяжки основания. Очень технологично устройство кровельного ковра из материалов с клеящим слоем. Такой способ может применяться как для новых кровель, так и ремонта старых, но при этом основание должно быть подготовлено с особой тщательностью. На сегодняшний день подобные материалы скорее являются редкостью для российского рынка и применяются очень ограниченно. Рис. 18.1 .Частичная приклейка кровли к основанию при использовании в нижнем слое перфорированного рулонного материала: 1 - основание под кровлю; 2 - перфорированный материал; 3 - битумная мастика; 4 - рулонный материал со сплошной приклейкой. Рис. 18.2 .Частичная приклейка кровли к основанию при использовании в нижнем слое обычного рулонного материала: 1 - основание под кровлю; 2 - нижний слой из сплошного рулонного материала с точечной или полосовой приклейкой, сос-тавляющей 25-35% площади нак-леиваемых полотнищ рулонного материала; 3 - битумная мастика; 4 - рулонный материал со сплошной приклейкой. Рис.18. 3 Устройство "дышащей кровли" (ICOPAL Укладка рулонного материала DERBIGUM (IMPERBEL) горячим способом. Расположение и обустройство деформационных швов и компенсаторов Перепады температур являются серьезным испытанием для кровли. Если не предпринять мер к тому, чтобы взаимные перемещения элементов основания кровли и их температурные деформации не влияли на кровлю, разрывы кровельного ковра и протечки неизбежны. В этом случае мало поможет даже применение самых современных и самых надежных материалов. Деформационные швы и компенсаторы призваны уменьшить нагрузки на кровельный ковер в местах наибольших деформаций. Идея установки деформационного шва состоит в том, чтобы сделать деформации в узле нормальными для данного типа кровельного материала. Излишне говорить, что деформационные швы следует изготавливать из эластичных полимерных и битумно-полимерных материалов, с учетом режима эксплуатации кровли. Деформационные швы следует обязательно предусматривать в конструкции кровли в следующих случаях: • над деформационным швом здания; • если длина здания или ширина более 60 м; • в местах стыка кровельных оснований с разными коэффициентами линейного расширения (например, когда бетонные плиты примыкают к основанию из оцинкованного профлиста); • в местах изменения направления укладки элементов каркаса здания, прогонов, балок и элементов основания кровли; • в местах, где резко изменяется температура внутри помещения, которое защищает кровля. Следует помнить, что деформационный шов должен в первую очередь предохранить кровельный ковер от разрыва, поэтому не стоит направлять поток воды через его конструкцию. Желательно, чтобы конструкция деформационного шва предусматривала возможность безопасной деформации "в объеме". 3. Листовые кровельные материалы. 3.1 Плоские металлические листы Листовые материалы имеют глубокие исторические корни: свинцовыми, медными и цинковыми листами покрывали крыши уникальных сооружений (дворцов, соборов) много веков тому назад. Интересно, что в 1997 году на рынке кровельных материалов России вновь появились цинковые листы для кровель. Кровли из цветных металлов очень долговечны, но и очень дороги. Кровельная сталь, появившаяся в XIX в., сначала черная (нуждающаяся в периодической окраске), а затем более коррозионно-стойкая – оцинкованная, стала основным видом листового материала для кровель. Устройство кровли из листовой стали требует квалифицированной ручной работы, а декоративные свойства таких крыш невелики. Рекомендуемый уклон крыши из стальных листов 14-20°; вес – 4,5-7 кг/м2. Выпускается оцинкованная сталь в основном в виде листов 1,25х2,5 м при толщине 0,55 мм. Медь как кровельный материал имеет высокую архитектурную выразительность и используется в исключительных случаях (стоимость 1 м2 медного листа во много раз выше, чем оцинкованной стали). Долговечность кровли более 100 лет. Медная кровля в первые недели имеет «медный» цвет, но затем темнеет, приобретая темно-коричневый цвет; со временем медь, покрываясь патиной, приобретает специфический голубовато-серый оттенок. Основной поставщик меди для кровли фирма ВМС. Медь выпускается в виде рулонов шириной 670 мм; толщина листа 0,6 и 0,8 мм. Медь раскислена фосфором, что отодвигает появление патины на 20-25 лет. Цинк для кровельных работ используется в виде сплава с очень небольшим количеством (0,1-0,2%) титана и меди. Эти добавки придают цинку пластичность в холодном состоянии. На рынке строительных материалов кровельный цинк часто называют «цинк-титан». Крупнейший поставщик кровельного цинка российско-французская компания UNION ZINC, организованная на базе МЗОЦМ. Компания производит фальцованные кровельные листы размером до 5х0,66 м и рулоны шириной от 0,2 до 0,66; толщина цинкового листа от 0,2 до 1,0 мм. Кроме того, из цинка изготавливают элементы водосливных систем и другие аксессуары. Цвет цинкового листа и соответственно кровельного покрытия может быть: натуральный серебристо-блестящий, переходящий со временем в благородный матовый светло-серый; матовый светло-шиферный; матовый серо-угольный. Цинк рекомендуется для устройства кровель любой конфигурации с уклоном не менее 5% по сплошному основанию. Цинковые кровли отличаются большой долговечностью – до 100 лет и более. Цинковую кровлю в Москве можно увидеть на зданиях Исторического музея, гостинице «Балчуг» и других сооружениях. 3.2 Профилированные листы Особое место среди листовых кровельных материалов занимают профилированные листы, получаемые из различных материалов. Простейший вариант – волнистые листы из оцинкованной стали и листового алюминия. Профиль (волна) на таких материалах, кроме придания им жесткости, упрощает стыковку листов (укладка внахлест) и создает дополнительный декоративный эффект. Укладка профилированных листов производится по брусчатой обрешетке непосредственно или по слою пергамина (рубероида) с помощью специальных гвоздей. Возможна настилка профильных листов по старой рулонной и др. типам кровель. Одним из первых профилированных листовых материалов были асбестоцементные листы. Следом за асбестоцементными листами появились волнистые листы из оцинкованной стали, алюминия, пластмассовые листы (например, стеклопластиковые, ПВХ, поликарбонат и т.п.), битумно-картонные гофрированные листы – ондулин и его аналоги. В последние годы появился новый вид листовых материалов со сложным профилем – металлочерепица. 3.3 Асбестоцементные кровельные листы Асбестоцемент получают из смеси коротковолокнистого асбеста (15%) и портландцемента (85%). Асбестоцементные волнистые листы, часто называемые «шифер», показали себя долговечным (до 50 лет), технологичным и достаточно декоративным материалом. Они рекомендуются для кровель с уклоном более 12°; вес 1 м2 кровли – 10-14 кг. Шиферный лист обыкновенного профиля имеет размеры 1,2х0,7 м, высота гофра составляет 28 мм. Сейчас также можно приобрести шифер среднего (высота гофра 40мм) и высокого (51 мм) профиля, а размер таких листов колеблется от 1,75х0,98 м до 2,5х1,15 м. Интересен шифер "Новинка", окрашенный полимерфосфатными красками. Он позволяет придать домам более живописный вид по сравнению с традиционными серыми шиферными крышами. Работа с шифером чрезвычайно проста. Листы кладутся внахлёст и крепятся к обрешётке гвоздями с прокладкой из рулонного кровельного материала . При монтаже шиферных крыша рекомендуется делать подкладочный слой из пергамина или рубероида. Надо отметить, что шиферные крыши характерны только для России и стран СНГ, так как повсеместно в Европе идёт борьба с использованием асбеста в строительстве. Усиленно муссируемое в последние годы мнение о вредности асбестоцементных изделий из-за присутствия в них асбеста лишено серьезных оснований и продиктовано чисто конъюнктурными соображениями: в России находятся крупнейшие месторождения асбеста, в то время как в большинстве экономически развитых стран асбеста практически нет. Кроме того, в асбестоцементных изделиях асбест находится в связанном состоянии и не выделяется в окружающую среду. Отечественная промышленность выпускает несколько типоразмеров асбестоцементных листов: длиной от 1200 до 2500 мм и толщиной от 5,5 до 8,0 мм, соответственно. Листы закрепляются по брусчатой обрешетке специальными «шиферными» гвоздями. Для повышения долговечности и придания декоративности асбестоцементные листы покрывают окрасочными составами или окрашивают в массе. Одна из последних разработок ведущего производителя асбестоцементных изделий ЗАО «Красный строитель» (г. Воскресенск) – шифер «Новинка», асбестоцементные волнистые листы, окрашенные полимерфосфатной краской «Полифан» (коричнево-красный, зеленый, синий и др. цвета). Окрасочный слой снижает водопоглощение, повышает морозостойкость асбестоцемента и увеличивает сроки его службы в 1,3-1,5 раза. 3.4 Гофролисты с битумной пропиткой Гофрированные листы на картонной основе с битумной пропиткой и декоративным покрытием лицевой поверхности производят многие фирмы под различными названиями: Онлайн, Евролайн, Ондура и др. Первенство в этой области принадлежит французской фирме «Ондулин», производящей уже более 50 лет материал под этим названием. Ондулин – гибкие волнистые листы, отформованные из целлюлозных волокон и пропитанные битумом. С лицевой стороны листы покрыты защитно-декоративным красочным слоем на основе термореактивного (винил-акрилового) полимера и светостойких пигментов; цвета покрытия: красный, коричневый, зеленый и черный. Выпускаются листы с одинарной покраской, имеющие матовую фактуру поверхности, и с двойной («Ондулин Люкс»), имеющие более яркий цвет и большую долговечность. Ондулин, внешне напоминающий асбестоцементные листы, значительно легче их и лишен хрупкости. Размер листов Ондулина 2000х940 мм; толщина (2,7 ± 0,2) мм. Кровельное покрытие из Ондулина одно из самых легких – вес 1 м2 около 3 кг. Теплостойкость Ондулина не ниже 110°С. Минимальный уклон кровли из Ондулина составляет 6°. При уклонах от 6 до 10° Ондулин рекомендуется укладывать по сплошной обрешетке с продольным нахлестом не менее 300 мм, при уклоне от 10 до 15° его укладывают по брусчатой обрешетке с шагом 450 мм, а при больших уклонах – с шагом 600 мм. Благодаря малому весу и простоте монтажа Ондулин может использоваться как новое кровельное покрытие непосредственно по старому (например, рулонному и др.). Возможно использование Ондулина и для облицовки стен. Крепление листов во всех случаях осуществляется гвоздями с пластмассовыми прокладками. При необходимости листы легко режутся обыкновенной пилой или острым ножом. Ондулин используется в качестве кровельного покрытия в индивидуальном малоэтажном строительстве, сельскохозяйственном строительстве и в архитектуре малых форм во многих странах как с жарким, так и с холодным климатом. 3.5. Металлочерепица Уже длительное время она остается на нашем рынке, судя по объемам продаж, едва ли не самым популярным кровельным материалом. Почему это так? Одна из причин в том, что строителям этот материал очень выгоден с точки зрения соотношения расценок на монтаж и быстроты, а так же технологичности монтажа. Ведь монтаж квадратного метра кровли еще год назад стоит почти 10 долларов. А что такое уложить один лист площадью почти 6 квадратных метров. Установка такого листа занимает всего несколько минут, даже если сажать его на саморезы (как положено), а не на гвозди (как это делается иногда). И эти несколько минут работы оценивались почти в 60 долларов. Сейчас расценки на работу несколько снизились, но эта работа остается по-прежнему очень выгодной для строителей. А кто же откажется от собственной выгоды? Еще одна причина популярности металлочерепицы состоит в том, что она издали очень напоминает штучную керамическую черепицу. Но только издали. На западе она применяется в основном как кровельное покрытие небольших сооружений в основном хозяйственного назначения: бензоколонки, склады, хозяйственные постройки. В индивидуальном строительстве он используется гораздо реже, чем в России. У нас на этот материал просто какой-то бум. Возможно, тут сказывается историческая склонность нашего потребителя к металлическим кровлям, а может быть просто потребитель всегда старается выбрать такую кровлю, за которой требуется минимальный уход. А тут предлагают как раз металлическую кровлю, да еще и похожую на натуральную черепицу. Видимо соединение этих качеств и дало такой всплеск популярности. По соотношению достоинств и недостатков металлочерепица намного уступает керамической черепице. Она имеет очень низкую шумоизоляцию, что при мансардной конструкции дома (а именно такая конструкция наиболее популярна в наше время, т.к. позволяет не терять ни метра полезного объема постройки) заставляет устраивать более мощную шумо- и одновременно теплоизоляцию. Ведь далеко не многим нравится засыпать под барабанный стук дождя по крыше или вой ветра. Теплопроводность металлочерепицы тоже высокая. Следовательно, хорошее утепление просто жизненно необходимо. Есть и еще одна особенность у этого материала, которую надо обязательно учитывать - это повышенное образование конденсата на нижней поверхности листов (точка росы располагается именно на этой поверхности). Образование конденсата вызывает, например перепад дневных и ночных температур. Конденсат при этом образуется в таких количествах, что его надо отводить наружу. А вот о том, что необходимо под слой металлочерепицы уложить гидроизоляционный слой и сами заказчики, и строители, как правило, не знают или забывают. То, что заказчик об этом не знает - это понятно, а вот строители просто обязаны об этом свойстве металлочерепицы знать и помнить. Монтаж дополнительного слоя гидроизоляции, конечно, вызовет дополнительные расходы (~$1на квадратный метр) и нести эти расходы никто не хочет, но зато помогает избежать многих неприятностей при эксплуатации. При креплении металлочерепицы волей-неволей приходится нарушать поверхностный защитный слой. А раз защитный слой нарушается, то создается потенциально коррозионно-опасная зона. Кроме того, у больших листов всегда большое линейное расширение, следовательно, при колебаниях температур будет идти постоянное расшатывание крепежа. То есть крепежные отверстия будут постоянно расширяться. Эти расширяющиеся отверстия со временем придется замазывать какой-то мастикой. Современный рынок предлагает покупателю металлочерепицу с покрытием из минерального гранулята. Такое покрытие в максимальной степени имитирует натуральную штучную черепицу. Этот же минеральный гранулят придает металлочерепице максимальную тепло и шумоизоляцию. Но цена металлочерепицы при этом возрастает примерно в два раза.   В последние годы на российском рынке появилась и получила распространение металлочерепица финского, шведского, немецкого, английского производства. Это листы из оцинкованной, стали или алюминия, отштампованные в форме черепичной кровли. Размер листов зависит от фирмы-производителя, например, стальная металлочерепица фирмы Раннила (Финляндия) имеет размеры примерно 7х1 м. В качестве лицевого покрытия металлочерепицы разные фирмы используют окрашенные поливинилхлорид, полиэстер, пластизол и тому подобные полимерные материалы толщиной от 20 до 200 микрон. Причем, срок службы существенно растет с увеличением толщины и качества полимерного слоя. Ряд западных фирм наладили производство металлочерепицы в России, например фирма "Раннила Талдом", дочернее предприятие финского концерна "Раутаруукки", производит металлочерепицу из материала и на оборудовании, поставленном из Финляндии. Объём российского производства составляет 10-20% от всей металлочерепицы, продаваемой фирмой в России.      Ещё одна фирма, выпускающая металлочерепицу на оборудовании, закупленном у западных производителей, из материалов, изготовленных английскими и шведскими компаниями -промышленная компания "Металл Профиль".     Металлочерепица выпускается 8 различных модификаций. Медная кровля. Медная кровля всегда стояла особняком с учетом её высокой стоимости (> $20/м2). Тем не менее, такая кровля очень многим нравится - со временем она окисляется или покрывается слоем так называемой патины. Цвет патины - коричневый с зеленоватым отливом. К достоинствам этого материала относится его высокая коррозионная стойкость, но это достоинство сохраняется только при полном соблюдении правил монтажа. Нарушение этих правил, например наличие прямого контакта с железом или алюминием ускоряет коррозию настолько, что сводит на нет все преимущества. Это явление возникает, например, при использовании стальных гвоздей при монтаже кровли или установке мансардного окна "Велюкс" не с медным, а с алюминиевым окладом. Недостатки в части образования конденсата на внутренней поверхности кровли (что связано еще с большей чем у стали теплопроводность) этот материал имеет те же, что и металлочерепица, поэтому отдельно останавливаться на них не будем. К недостаткам всех без исключения металлических кровель надо отнести и то,что они обладают способностью накапливать статическое и атмосферное электричество. В связи с этим возникает настоятельная необходимость оборудования металлических кровель системой молниеотвода.      Чтобы сделать практически вечную кровлю можно воспользоваться медной лентой. Для её изготовления используется медь с чистотой 99,9%. Толщина ленты 0,6 или 0,8 мм, а ширина 0,67 м. Монтаж таких кровель требует специальных навыков и оборудования. Со временем медные кровли темнеют, ЧТО придаёт даже недавно построенным зданиям налет "благородной старины". 4. Наборные или штучные кровельные материалы. Следующая большая группа - наборные или штучные кровельные материалы. Самый известный и один из самых древних, исключая, конечно, солому, дранку и гонт, представитель этой группы - керамическая черепица.      Черепичные кровли делают уже очень давно, они чрезвычайно широко распространены в Европе и Азии. Привычная керамическая черепица долговечна, срок ее службы более 100 лет, экологически чиста, а сами кровли очень красивы. Но, делая черепичную кровлю, нельзя забывать, что вес 1 м2 покрытия составляет 40-70кг. Черепица – плоские или фигурные плитки из обожженной глины. Они укладываются вручную по частой и мощной обрешетке. Рекомендуемые уклоны кровли 18-60° (в мансардах до 76°). Существует несколько основных видов черепицы: плоская ленточная и штампованная, голландская, татарская и др. Натуральный цвет черепицы – от терракотового до песочно-желтого. Может быть покрыта цветной глазурью. Декоративность и долговечность черепицы создали ей некий ореол аристократичности: говорят, что “черепица стареет достойно, как хорошее вино”. На Руси, а затем и в России, керамическая черепица большой популярности не имела. Одна из причин отмечалась в словаре В. Даля: “Нашим морозом ее (черепицу) рвет”. В наши дни черепица по-прежнему один из самых престижных материалов. Это обстоятельство вызвало к жизни многочисленные материалы, имитирующие черепицу: цементно-песчаная черепица, металлическая, “мягкая”. 4.1 Мягкая черепица В последнее время на крышах загородных домов можно увидеть покрытие из разноцветных тонких плиток прямоугольной или шестиугольной формы - это так называемая мягкая черепица. Она имеет стекловолокнистую основу с нанесенным на неё битумом, а поверх него минеральная присыпка, т.е. по строению она аналогична современным рулонным кровельным материалам. Размер такой черепицы составляет приблизительно 1 м на 300-350 мм при толщине 3-4 мм. Она укладывается внахлест на сплошную обрешетку. Крепление такого материала осуществляется гвоздями и за счет самоклеющегося слоя черепицы, который составляет 50-60% общей площади. В этом лучше использовать плитки прямоугольной формы, так как у них больше самоклеющаяся поверхность. Нужно отметить, что подобным материалам, по крайней мере, по двум причинам не нужна эластичность в такой степени, как рулонным. Во-первых, такие материалы поставляются и укладываются на кровлю в виде плоских листов небольшого размера (не надо разматывать рулон); и, во-вторых, при деформациях материала в процессе его службы на кровле, в свободно закрепленных плитках не возникает таких напряжений, как в огромных полотнищах кровельного ковра из рулонных материалов, приводящих к разрывам и деформациям ковра. Мягкие штучные материалы не новы: еще в начале XX века у нас использовались плитки из “рубероидного срыва”, а в США – плитки “Шинглс” (от англ. Shingle - плоская кровельная плитка, дранка) - представляли собой листы из целлюлозного или асбестового картона, пропитанного природным ("тринидатским") битумом и покрытого с лицевой стороны бронирующей посыпкой из сланцевой мелочи. Битумная черепица (KATEPAL). Размеры плиток - 90х41 (31) см. Нижний край плиток - фасонный, создающий после укладки впечатление чешуйчатого покрытия. Сейчас подобные плитки улучшенного качества выпускаются различными фирмами под различными названиями, в которых может встретиться не только слово "черепица", но и "гонт" или "шинглс". Как правило, это - листы размером (90-100) х (35-40) см, имитирующие 3-4 штуки черепицы (гонта) различной формы. Листы крепятся к обрешетке гвоздями, а соединение их друг с другом обеспечивают самоклеящиеся участки на их нижней поверхности. Не забывайте что по нормам монтажа кровель из битумно-полимерных плиток, обязательно нужен нижний водоизоляционный слой, который должен быть выполнен из рулонного кровельного материала. Цвет и шероховатая фактура лицевой поверхности достигаются минеральной посыпкой. Фирмы выпускают плитки практически любого цвета: одноцветные или имитирующие "объемность" материала. Есть вариант плиток с лицевой поверхностью из металлической (медной или алюминиевой) фольги. Кровли из таких материалов удивительно декоративны. Мягкая черепица более долговечна, чем аналогичные по строению рулонные материалы из-за того, что она не образует сплошного покрытия, и деформации материала при старении локализуются в каждой плитке в отдельности, что исключает нарушение покрытия от внутренних напряжений. У мягкой черепицы долговечность кровли, вероятно, будет определяться снижением декоративности из-за потери цветной посыпки плиток. Основанием под мягкую черепицу служит сплошная (обычно дощатая) обрешетка. Минимальный угол наклона кровли 10-12°, максимальный - не оговаривается, т.к. этим материалом можно покрывать даже примыкающие к крышам участки стен. При малых углах наклона (до 18°) под мягкую черепицу следует настилать один слой рулонного материала. Трудоемкость устройства кровельного покрытия невелика (вес 1 м2 покрытия всего 8-12 кг). Ведущие зарубежные производители мягкой черепицы - это фирмы "Катепал" и "Икопал" (Финляндия), "Тегола" (Италия), "Ондулин" (Франция). В России производство мягкой черепицы начато фирмой "ТехноНИКОЛЬ" и Рязанским КРЗ. Но пока основным поставщиком мягкой черепицы остается Финляндия, продающая в Россию до 2 млн. м2 мягкой черепицы в год. Устройство кровли из мягкой черепицы При устройстве кровли из мягкой черепицы основание должно быть неподвижным, прочным, гладким, сухим и обязательно вентилироваться. Влажность его материала согласно технологии не может превышать 20% от сухого веса. В качестве основания могут быть использованы доски, фанера и т.п. При реконструкции, старые покрытия (из битумных материалов, металлических листов и т.д.) нужно соответствующим образом подготовить, что является чрезвычайно важным для обеспечения надежной эксплуатации будущей кровли из мягкой черепицы. На способ монтажа плиток влияет их структура, уклон крыши, а также материал основания. Наиболее легко укладываются плитки, имеющие самоклеющийся слой и предохранительную пленку. В этом случае: пленка перед монтажом снимается, и каждая плитка крепится к основанию с помощью гвоздей или без них (для некоторых типов плиток). После этого, под воздействием солнечного тепла, происходит приклеивание нижней поверхности плитки к основанию и к соседним плиткам. В результате чего образуется герметичное кровельное покрытие. Особенности технологии монтажа зависят от температуры наружного воздуха, при которой производятся работы. Наилучшая температура для монтажа около +6 0С. Если она ниже, то склеиваемость кровельных плиток обеспечивается путем нагревания клеевых поверхностей горячим воздухом от специального устройства (рис. 3.54).. При жаркой же погоде плитки необходимо держать в тени, чтобы обеспечить простоту монтажа и легко удалять полиэтиленовую пленку. 4.2 Цементно-песчаная черепица Цементно-песчаную черепицу выпускают многие производители. Но при выборе материала следует помнить, что качество цементно-песчаной черепицы в большой степени зависит от технологии производства, и гарантировать ее долговечность можно только используя высококачественное сырье и тщательно выдерживая технологический регламент производства. Примером высококачественной цементно-песчаной черепицы является продукция фирмы “БРААС-ДСК-1”. Штампованная франкфуртская черепица производится из цементно-песчаной смеси с добавлением минеральных пигментов. Цвет черепицы классический красный, “серый камень” и др. Габариты 330х420 мм; форма аналогична голландской керамической черепице. Расход на 1 м2 – около 10 штук; вес 1 шт. – 4,5 кг. Черепица отличается высокими физико-механическими показателями и морозостойкостью, сравнимыми с керамической черепицей. Фирма дает 30-летнюю гарантию на черепичную кровлю в нашем климате; прогнозируемая долговечность такой кровли – 50 лет. 4.3 Металлочерепица мелкоштучная Изготовление черепицы в виде отдельных плиток из металлических листов (например, из оцинкованной стали) практиковалось уже давно. Сейчас под термином металлочерепица подразумевают большеразмерные стальные листы, отштампованные в форме черепичной кровли. Однако ряд фирм выпускает и мелкоштучную металлочерепицу различного цвета.     В последние годы на российском рынке появилась и получила распространение металлочерепица финского, шведского, немецкого, английского производства. Это листы из оцинкованной, стали или алюминия, отштампованные в форме черепичной кровли. Размер листов зависит от фирмы-производителя, например, стальная металлочерепица фирмы Раннила (Финляндия) имеет размеры примерно 7х1 м. 4.4 Керамическая черепица второго поколения Новинка на нашем рынке кровельных материалов – керамическая плитка Ardogres, получаемая по технологии керамогранита. Такой материал очень долговечен и красив. 5. Мембранные покрытия Для кровель промышленных, общественных и других зданий с малыми уклонами и прочными, и плотными (например, бетонными) основаниями интерес представляют мембранные покрытия. Мембрана сделана из высокоэластичного резиноподобного полимерного материала с относительным удлинением 200-400% и высокой прочностью на растяжение и прокол. Материал мембраны сохраняет свои свойства при температуре от -60 до +100 °С. Размеры полотнищ таких материалов до 15х60 м (т.е. 900 м2). Одним из главнейших преимуществ мембранных покрытий является быстрота устройства кровельных покрытий больших площадей. Полотнища подаются на крышу в сложенном виде, разворачиваются и укладываются на основание. Стыкуются полотнища друг с другом самовулканизирующимися лентами. Ими же выполняются примыкания. Возможна укладка мембран по старому кровельному ковру. Обязательным условием является тщательная очистка основания от твердых частиц (камушков и т.п.). Сверху мембрана пригружается и защищается от УФ-излучения засыпкой гравием или бетонными плитками. При этом крыша может быть “эксплуатируемой”. Правильно выполненная кровля может прослужить более 30 лет. Наиболее известны мембранные EPDM (этилен-пропилен-диеновый сополимер) покрытия фирмы “Файерстоун”. Часто в литературе (особенно переводной) мембранами называют новые поколения рулонных материалов на основе битума, модифицированного полимерами. Мембраны из ЭПДМ (этилен-пропилендиен-мономер) - самый <старый> из полимерных кровельных материалов. Первые кровли, выполненные из него в США и Канаде, эксплуатируются уже более 40 лет. В России материал ЭПДМ известен с 80-х годов. Монтаж швов мембраны производится с помощью специальной 2-х сторонней самоклеющейся ленты, без нагревания. Применение ЭПДМ мембраны позволяет в короткие сроки покрывать большие поверхности (ширина рулонов от 3 до 15 м и длина от 15 до 61 м). Она обладает высокой эластичностью (относительное удлинение 300%), малым весом (1м2 мембраны, толщиной 1,15 мм, весит всего 1,4 кг), устойчивостью к перепадам температуры (от -40 0С до +100 0С). Производятся также армированные ЭПДМ-мембраны. Они более прочные, но менее эластичные. В силу достаточно высокой цены широкого применения в России они пока не нашли. Однослойная кровельная мембрана фирмы FIRESTONE является одной из самых распространенных в России и применяется с 1994 года. Основное преимущество кровельных гидроизоляционных систем FIRESTONE в том, что при ремонте кровли мембраны ЭПДМ могут укладываться поверх старого рубероидного ковра, снижая трудоемкость подготовительных работ. 6. Комплектующие, необходимые при монтаже кровельных материалов.      И в заключение о тех комплектующих, которые понадобятся при монтаже кровли. Это подвесные желоба, кронштейны и заглушки к ним, воронки, водосточные трубы, кронштейны и колена к ним, а кроме этого коньковые, торцевые и карнизные планки, крепления труб, антенн и многое другое. Стоимость комплектующих может составлять 30-40% стоимости кровельного материала. Для устройства кровли из мягкой черепицы, кроме рядовых плиток требуются также различные доборные и комплектующие элементы. Это карнизные полосы, коньковые элементы (с вентиляционными отверстиями), вентиляционные трубы, вакуумные вентиляторы (для оптимизации проветривания кровельной конструкции или верхнего перекрытия), рулонные материалы для нижнего ковра, кровельные гвозди или крючки и др. Обычно производители мягкой черепицы имеют специальные таблицы с примерным расходом комплектующих, в зависимости от площади и уклона крыши. 7.Заключение. Выбирая кровельный материал, проектировщик или архитектор должны четко представлять себе назначение здания (жилое, общественное, вспомогательное и т.п.), желаемую долговечность самого здания и кровельного покрытия, а также конфигурацию крыши, диктуемую эстетическими и утилитарными (например, желанием иметь дополнительную площадь) соображениями. Критериями для выбора конкретного кровельного материала в таком случае будут: • соответствие материала конфигурации кровли; • соответствие долговечности материала планируемой долговечности кровли и, в особенности, здания в целом; • соответствие материала эстетическим требованиям; • соответствие материала экономическим возможностям застройщика (здесь оценивается стоимость материала, трудоемкость его укладки и сложность конструкции кровли: стропила, обрешетка, долговечность и трудоемкость ремонтных работ). Список литературы 1. www.know-house.ru 2. Справочник «Крыши. Мансарды» 2002, НТС, «Стройинформ» 3. Статья «Крыши»- Компания «ТехноНИКОЛЬ» 4. info@arsenal-stroy.ru 5. Издание: СтройБизнесМаркет. 23.8.2004. №33(419) Лекция 19. Технология устройства гидроизоляционных покрытий 1. Виды и способы устройства гидроизоляции 2. Окрасочная (обмазочная) гидроизоляция 3. Оклеечная гидроизоляция 4. Штукатурная гидроизоляция 5.Асфальтовая гидроизоляция 6. Сборная (облицовочная) гидроизоляция 7.Специфика гидроизоляционных работ в зимних условиях 8. Контроль качества гидроизоляционных работ 1. Виды и способы устройства гидроизоляции Кирпич, бетон и другие строительные материалы поглощают и удер­живают воду в порах. Благодаря капиллярному подсосу, вода в конструк­циях может подниматься на значительную высоту. Насыщенные влагой материалы теряют прочность и другие важные эксплуатационные качества, а наличие во влаге солей приводит к разру­шению этих материалов и конструкций. Работы по предохранению конструкций от проникновения в них вла­ги называют гидроизоляционными, а слой водоустойчивых материалов на ограждаемой поверхности — гидроизоляцией. По месту расположе­ния в пространстве гидроизоляция может быть подземной, подводной и наземной, относительно изолируемого здания — наружной или внутренней. По назначению гидроизоляцию подразделяют на герметизирующую, теплогидроизоляционную, антикоррозионную и антифильтрационную. Гидроизоляцию выполняют для защиты подземных частей зданий и сооружений от проникновения грунтовых вод и предотвращения капил­лярного подсоса влаги (рис. 19.1), создания непроницаемости хранилищ различных жидкостей от воздействия агрессивных вод. Рис. 19.1. Гидроизоляция фундаментов от капиллярной влаги: 1-отмостка; 2- цементная штукатурка; 3- противокапиллярная прокладка; 4- окра-сочная гидроизоляция; 5-защитное ограж-дение; 6-фундамент; 7-гидроизоляция де-формационного шва; 8- бетонная подго-товка; 9- цементная водоупорная стяжка; 10 - пригрузочная плита В жилых и гражданских зданиях гидроизолируют фундаменты, стены и полы подвалов, полы первых этажей бесподвальных зданий, полы и сте­ны санитарных узлов и ванных комнат. В промышленных зданиях и со­оружениях соответственно гидроизоляции подвергают полы и стены це­хов с мокрыми процессами, переходы, туннели и станции метропо-литенов, резервуары, колодцы, приямки. Различают следующие основные виды гидроизоляции: окрасочную, оклеечную (из рулонных и пленочных материалов), штукатурную (вклю­чая торкрет), асфальтовую и сборную (из металлических и полимерных листов и профилей). Нашли применение изоляция литая (изоля-ционный материал разливается по изоли-руемой поверхности или заполняет щели), пропиточная (пропитка пористых мате-риалов), засыпная (из гидрофоб­ных порошков) и инъекционная (нагнетание в грунт, щели и трещины гидроизоляционного материала). По конструктивному решению гидроизоляция может быть одно- многослойной, армированной и неармированной, с защитным слоем и без него, вентилируемой, когда подпокровное пространство сообщается с на­ружным воздухом. Вид принимаемой гидроизоляции зависит от требуемого качества, прочности, существующего подпора грунтовых вод. При выборе гидроизоляции учитывают требуемую в помещении сухость, трещиностойкость конструкций. Выбираются те материалы, которые наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к гидроизоляции, путей сравнения их характеристик с условиями эксплуатации. Подготовка поверхности. Перед нанесением гидроизоляции выпол­няют подготовительные процессы. Первоначально на площадке, где бу­дут производить гидроизоляционные работы, осуществляют пониженного уровня грунтовых вод до отметки, не менее чем на 50 см находящейся ниже нижней отметки гидроизоляции. Далее осуществляют подготовку поверхностей для нанесения гидроизоляционного покрытия. Для различного типа оснований подготовительные процессы различны. Для поверхностей из бетонных конструкций производят: • очистку поверхности от грязи; • снятие бугров и других неровностей; срезку выступающих концов арматуры; • заделку углублений и раковин цементным раствором; • просушивание поверхностей; • грунтовку. Для поверхностей из кирпича дополнительно выполняют: • очистку поверхностей пескоструйным аппаратом; • увлажнение поверхностей для удаления мелких пылеватых частиц. Для металлических конструкций выполняют следующие подготовительные процессы: • снятие окалины и ржавчины; • устранение различных масел с помощью щеток, скребков или пес­коструйным аппаратом. Очистка и выравнивание поверхностей. Поверхности необходимо тщательно очищать от грязи, пыли и жирных пятен пескоструйным аппа­ратом или металлическими щетками. Имеющиеся раковины, каверны, выбоины, глубокие трещины и другие дефекты необходимо тщательно зачищать и заделывать. При подготовке кирпичных и бетонных поверх­ностей под штукатурную гидроизоляцию для лучшего сцепления изоля­ции с основанием производят их насечку ручным или механизированным инструментом. Просушивание поверхностей осуществляют для обеспечения боль­шей долговечности и гарантии лучшего качества гидроизоляции для всех видов покрытия (кроме штукатурной изоляции на цементно-песчаном растворе), которые следует наносить только на сухие поверхности. Про­сушивание осуществляют электровоздуходувками, калориферами, лам­пами и установками инфракрасного излучения. Грунтовка является обязательным элементом подготовки поверхно­стей для нанесения битумных и окрасочных составов. Она представляет собой раствор битума в бензине состава 1:3, наносимый на изолируемую поверхность. При возможности мастику, а также поверхность подогрева­ют, что способствует лучшему проникновению грунтовки в поры мате­риала. Чаще вместо прогрева основания наносят два слоя грунтов­ки — первый слой из холодного раствора битума в керосине или дизель­ном топливе, а второй слой — раствор битума в бензине. Грунтовку нано­сят на изолируемую поверхность пистолетом-распылителем, краско­пультом или кистью. При напоре воды более 1 м вод. ст. гидроизоляцию устраивают на на­ружной поверхности (со стороны напора воды), при меньшем напо­ре— можно с той и другой стороны. При назначений типа гидроизоляции необходимо учитывать: • требуемую сухость изолируемого помещения; • трещиностойкость изолируемых поверхностей; • величину гидростатического напора воды; • температурные и механические воздействия; • агрессивность внешних вод; • имеющийся выбор гидроизоляционных материалов. 2. Окрасочная (обмазочная) гидроизоляция Используют данный тип гидроизоляции при незначительном (до 0,2МПа) давлении грунтовых вод. Назначение окрасочной изоляции — за­щита от капиллярной влаги конструкций, засыпаемых землей. Данный вид гидроизоляции применяют на монолитных и сборных железобетон­ных конструкциях с капиллярным подсосом грунтовых вод или кратко­временным обводнением. В случае постоянного обводнения и при нали­чии агрессивных вод применяют для изоляции композиции на основе эпоксидных смол при условии достаточной трещиностойкости сооруже­ний и частей зданий (рис. 19.2). Для устройства окрасочной гидроизоляции применяют: • битумные, дегтевые и битумно-полимерные составы; • полимерные окрасочные составы; • масляные и маслосодержащие лаки и краски; • окрасочные составы на минеральной основе. Рис. 19.2. Окрасочная гидроизоляция при капиллярном подсосе грунтовых вод: 1- отмостка; 2- окрасочная гидроизоляция; 3 -фундамент;4- чистый пол; 5 -цементная стяжка; 6- гидроизоляция деформацион-ного шва Наиболее эффективны гидроизоляцион­ные материалы на полимерной основе: эпоксидные лаки, краски и мастики, лако­красочные материалы, содержащие каучуки и их производные, хлорсульфополиэтилен и другие полимеры. Нашли применение окрасочные составы на минеральной основе, к ним относятся краски, изготовляемые на основе цемента (полимерцементные) и на жидком стекле. Для повышения защитной способности и деформативной устойчивости полимерце-ментных красок на окрашиваемую поверх­ность предварительно наносят тонкий слой разбавленного латекса. Краски на мине­ральной основе предназначены для отделки бетонных поверхностей и защиты их от слабоагрессивных сред. Они обладают повышенной водо-, морозо- и атмосферостойкостью по сравнению с водоэмульсионными красками. Окрасочная гидроизоляция рекомендуется для трещиностойких кон­струкций. Для повышения надежности ее армируют стеклотканями, меш­ковиной и другими рулонными материалами. Окрасочная гидроизоляция представляет собой сплошной водоне­проницаемый слой, выполненный из холодных или горячих битумных мастик и синтетических смол. Материалы для окрасочной гидроизоляции на основе битумов готовят, как правило, в заводских условиях и исполь­зуют на строительных площадках в готовом виде. Доставку осуществля­ют специальным автотранспортом, оборудованным средствами подачи гидроизоляционного материала к месту использования (автогудронато­ры, битумовозы и т.п.). Полимерные гидроизоляционные материалы обычно доставляют к месту использования в виде компонентов в герметических емкостях: смесь эпоксидной смолы с растворителем и фиксатором и отдель­но — отвердитель. Смешивание компонентов производят непосредст­венно перед нанесением на поверхность в объеме, рассчитанном на 30...40 мин работы с гидроизоляционным материалом. Как разновидность полимерного гидроизоляционного материала на­шел применение этиленовый лак. Лак или краску на его основе доставля­ют к месту производства работ в герметических емкостях. Этиленовый лак в чистом виде используют только для грунтовки основания. При при­готовлении этиленовых красок и с целью придания им большей трещино­стойкости и прочности в этиленовый лак добавляют пластификатор (би­тум или поливинилхлоридный лак), пигменты, наполнители (кварцевый песок, стекловолокно, коротковолокнистый асбест). На окрашиваемую поверхность можно наносить гидроизоляционный материал в горячем виде — битум, деготь, пек без каких-либо добавок или растворителей. Те же материалы, разжиженные растворителя­ми — бензином, керосином, соляровым маслом, становятся мастиками, в которые для прочности можно добавлять наполнители — асбестовые и стекловолокна в количестве до 10% по массе, мел, известняк или шлак с крупностью частиц не более 0,3 мм. Технология устройства окрасочной гидроизоляции. Технологиче­ский процесс независимо от видов применяемых материалов и функцио­нального назначения покрытий состоит из следующих основных техно­логических операций: подготовки поверхности, нанесения окрасочной гидроизоляции и формирования покрытия (сушка, отверждение, декора­тивная отделка). При подготовке поверхности высолы, потеки раствора, продукты коррозии, все пятна удаляют скребками, стальными щетками, наждачными кругами. Раковины, поры и трещины на поверхности бетона заделывают цементно-песчаным раствором. Выступающую на поверхность арматуру при необходимости отрезают или очищают от ржавчины, заделывают полость раствором. Запыленные конструкции чистят пылесосами, сжатым воздухом, волосяными щетками, поверхность промывают и сушат. Перед нанесением окрасочной гидроизоляции подготовленная по­верхность огрунтовывается. Грунтовка необходима для обеспечения луч шей адгезии к поверхности и производится жидким раствором гидроизоляционного материала, который глубже проникает в поры и неровности поверхности, что и обеспечивает в последующем лучшее сцепление гид­роизоляции. Этот вид гидроизоляции наносится в 2...3 слоя. Окрасочная изоляции выполняется тонкими слоями по 0,2...0,8 мм, а обмазочная — более толстыми слоями по 2...4 мм. Для обмазки применяют обыкновенные кисти, окраску чаще выполняют краскопультами или пистолетом-распылителем (рис. 5.3, 5.4). При незначительных объемах работ и в труднодоступных местах возможен ручной способ окраски, кисти недопустимы при быстросохнущих материалах. Используют пневматический способ нанесении гидроизоляции при расстоянии от головки распылителя до поверхности 25...30 см и безвоздушный (гидродинамический) способ при расстоянии 35...40 см, распылитель при этом должен быть расположен перпендику­лярно к поверхности. Нанесение окрасочной гидроизоляции осуществляют полосами с перехлесткой полос. Рабочие, выполняющие данный вид гидроизоляции, обязаны работать в комбинезонах, при использовании синтетических материалов дополнительно в защитных очках и респираторах, а в отдельных случаях — в противогазах. Окрасочная (обмазочная) гидроизоляция оказывается недостаточно пластичной и упругой, поэтому она растрескивается при деформациях, осадке и вибрации сооружений. Данный вид изоляции нельзя применять для трещинонеустойчивых конструкций и для зданий, у которых еще не окончилась осадка. Учитывая отмеченные недостатки данного типа гидроизоляции на наполненное гидроизоляционное покрытие должна быть уложена защитная конструкция: • на горизонтальные поверхности— в виде цементной или асфальтовой стяжки толщиной 3...5 см; • на вертикальные поверхности — в виде цементной штукатурки по металлической сетке. Для окрасочной гидроизоляции разработаны каучукосодержащие составы на основе углеводородных полимеров. Материалы на поверхность и наносят методом безвоздушного распыления с подогревом, обеспечивающим в отличие от традиционных методов равномерность формирования полимерной пленки на конструкциях различных форм и образование покрытия с высоким качеством поверхности. Достигается полная влагонепроницаемость и высокая эффективность защиты. Материалы на этой основе экологически чистые, не содержат высокотоксичных и канцрогенных веществ. Покрытие характеризуется улучшенной стойкостью к воздействию агрессивных компонентов почвенных сред, имеет высокую адгезию к кирпичу, бетону, металлу и другим строительным материалам. Исключительная эластичность покрытия (до 1800%) позволяет избежать появления дефектов на его поверхности даже при значительных деформациях основания (образование макротрещин толщиной до 1 см) и тем самым сохранить высокий уровень защитных свойств в процессе экс­плуатации зданий. При необходимости дополнительной защиты покры­тия от механических повреждений можно производить монтаж (наклей­ку) защитных панелей после устройства покрытия через несколько часов. Благодаря регулируемому подогреву материала в форсунке до температуры 70 °С его можно наносить на поверхность при температуре до - 20 °С, температура эксплуатации от - 40 до + 60 °С, гарантийный срок эксплуа­тации более 30 лет. 3. Оклеечная гидроизоляция Оклеечную гидроизоляцию применяют при гидростатическом давле­нии 0,2...0,4 МПа и выполняют из гнилостойких материалов. Данный вид гидроизоляции — покрытие из нескольких слоев рулонных, пленочных или лидтовых материалов, изготовленных на основе битума, дегтя, кото­рые послойно наклеивают на поверхность посредством битумных мастик или синтетических составов. Гидроизоляцию наносят со стороны гидро­статического напора воды. Для оклеечной гидроизоляции используют рубероид, в том числе на­плавляемый, стеклорубероид, пергамин, толь, бризол, изол, гидроизол, металлоизол, стеклоизол, фольгоизол, фольгорубероид, эластобит, армобитэп и т.п. Из пленочных материалов наибольшее применение получили полихлорвиниловая, полипропиленовая и полиизобутиленовая пленки. Преимущества полимерных рулонных материалов в их гнилостойкости и высокой химической стойкости в агрессивных средах. Для перекры­тия трещин и уплотнения швов используют стеклобит — стеклосетку, покрытую резинобитумной мастикой. Основанием под оклеечную изоляцию может служить бетон, цемент­ная стяжка, кирпичные стены, сборные железобетонные конструкции. Количество наносимых слоев 3...5, применяемые рулонные материалы аналогичны используемым для устройства кровель— стеклоткань, изол, бризол, гидроизол, рубероид с гнилостойкой основой, полихлорвинил, полиэтилен, винипласт и др. В зависимости от применяемого рулонного материала используют мастики: -битумные для рубероида, бризола и других материалов на основе битума; -клеи на эпоксидных смолах — для полихлорвиниловых и других пла­стмассовых рулонных и листовых материалов. Технология устройства оклеечной гидроизоляции. Требования к подготовке изолируемых поверхностей аналогичны окрасочной изоля­ции. Рулонные материалы предварительно раскатывают, чтобы материал выровнялся, принял горизонтальную форму; процесс требует 12...24 ч. Перед устройством оклеечной гидроизоляции подготовленную поверх­ность огрунтовывают. Углы перехода горизонтальных поверхностей в вертикальные оклеивают в 2...3 слоя полосками рулонного материала с тем, чтобы основной рулонный ковер плотнее прилегал к основанию, не рвался и- лучше приклеивался в местах перегиба. Наклейку рулонных гидроизоляционных материалов на битумной ос­нове производят посредством мастик на аналогичной основе — битум­ных и резинобитумных. На горизонтальных поверхностях наклейку ве­дут полосами с нахлесткой на 100 мм. Стыки полос по высоте не должны совпадать, смещение стыков должно быть не менее 300 мм. Процесс устройства горизонтальной гидроизоляции аналогичен уст­ройству рулонной кровли — под раскатываемое полотнище рулонного материала на основание наносят слой мастики. Если при устройстве ру­лонного ковра образуются пузыри, то их прокалывают, выдавливают воз­дух до появления на поверхности мастики. Если под пузырем нет масти­ки, рулонный материал в этом месте разрезают крестообразно, отгибают надрезанные края, промазывают их и основание мастикой и вновь при­клеивают. При использовании изола, фольгоизола и стеклорубероида мастику наносят на изолируемую поверхность и обязательно на рулон­ный материал. Полотна гидроизоляции наклеивают и разглаживают вначале вдоль полотна, затем под углом и в конце, более тщательно вдоль кромок при­клеивания. Для наклейки и разглаживания могут быть использованы ма­шины и катки, применяемые для кровельных работ. Гидроизоляцию вертикальных поверхностей осуществляют вручную, целесообразная организация работ — отдельными ограниченными по длине участками (захватками). По высоте осуществляют разбивку на яру­сы. Если высота гидроизоляции не превышает 3 м, то рулонные материа­лы наклеивают по всей высоте снизу вверх. При значительной высоте изолируемой поверхности работу ведут ярусами в 1,5...2 м снизу вверх, с нахлесткой полотнищ по длине и ширине, при работах на высоте используют подмости и леса. Устройство гидроизоляции при использовании полимерных пленок (полиэтиленовых, полипропиленовых, поливинилхлоридных) имеет су­щественные отличия. Из рулонов целесообразно предварительно наре­зать куски необходимой длины и сварить в укрупненные полотнища. Подготовку полимерных рулонных материалов чаще всего осуществ­ляют в заводских условиях или специально оборудованных в закрытых помещениях верстаках, где производят склеивание полотнищ по требуе­мым или размерам, удобным для транспортирования и укладки. Полотни­ща склеивают полиэпоксидным, полиуретановым или другим синтетиче­ским клеем. Склеенные и свернутые в рулон полотнища выдерживают в течение 2...3 сут, при необходимости отдельные полотнища на рабочем месте сваривают пистолетами-горелками. Перед наклеиванием на рулонные материалы или на укрупненные полотнища наносят грунтовочный слой и после его высыхания снова свертывают в рулоны. На изолируемые поверхности также наносят тонкий грунтовочный слой. После его высыхания на изолируемую поверхность наносят клеящий слой, рулоны постепенно раскатывают и плотно при­глаживают к поверхности, не допуская образования воздушных мешков. Для синтетической гидроизоляции устраивают огрунтовку основа­ния разбавленной битумной мастикой. На просохшее основание полотни­ща укладывают насухо или приклеивают. Обычно данный вид гидроизо­ляции состоит из одного-двух слоев. При укладке насухо полотнища укладывают с нахлесткой 30...40 мм и сваривают. При наклейке крайние по­лотнища отгибают на вертикальную поверхность на 150...200 мм и приклеивают к ней клеем 88Н или мастикой КН-3. Для наклейки горизонтальных полотнищ используют битумно-полимерную мастику, разжи­женную соляровым маслом и подогретую до 70...80°, перхлорвиниловый или каучуковый клей. Клей наносят на поверхность, некоторое время подсушивают, раскатывают и плотно приглаживают полотнища к изоли­руемой поверхности. Укладку осуществляют с нахлесткой 30...40 мм при полимерных клеях и 80...100 мм — при битумно-полимерных мас­тиках. Для предохранения пленок от повреждений сверху располагают один-два слоя пергамина и делают цементно-песчаную стяжку толщи­ной 30...40 мм. Вертикальную гидроизоляцию из синтетических материалов (пле­нок) рекомендуется устраивать из одного полотнища на всю высоту или с минимальным количеством швов Полотнища, предварительно свернутые в рулоны, разматывают и прикрепляют к основанию снизу вверх, при высоте более 2 м используют для работы подмости или леса. При высоте гидроизоляции до 3 м полотнища приклеивают к основанию битумно-полимерной мастикой или перхлорвиниловым клеем. При высо­те изолируемой поверхности более 3 м полотнища пристреливают к осно­ванию дюбелями через 1...1,5 м по высоте и 0,5...0,6 м по ширине. Допус­кается приклеивание ковра не по всей плоскости, а точечное, мастика в этом случае наносится участками размером не менее 200 х 200 мм с таки­ми же, как у дюбелей расстояниями по ширине и высоте. При необходи­мости соединения полотнищ нахлестку принимают шириной 30...40 мм, сварку осуществляют горячим воздухом (180...260 °С). Стыки рулонов и полотнищ располагают вразбежку, чтобы швы верх­них слоев не лежали друг над другом. Наклеивать рулонные материалы во взаимно перпендикулярных направлениях нельзя. При перекашивании рулонов более чем на 2 см их выравнивают, если это не удается, то полот­нище обрезают и далее гидроизоляцию наклеивают ровно. Технологический процесс устройства оклеечной гидроизоляции из наплавляемых рулонных материалов состоит из операций расплавления или разжижения склеивающего слоя мастики с немедленной раскаткой, приклейкой и прикаткой рулона. Высокое качество работ обеспечивается при использовании следующих установок: 1) оборудованных инфракрас­ными излучателями; 2) в которых открытое пламя регулируется по длине специальными рассекателями и ограничителями; 3) в которых процессы раскатки рулона и расплавления склеивающего слоя согласованы по времени. Качество приклеивания значительно повышается, если грунтовка основания выполнена за 2...3 раза и одновременно с расплавлением склеивающего слоя проводится подогрев основания. Оклеечную гидроизоляцию, эксплуатируемую в грунте и в условиях атмосферных воздействий, предохраняют от преждевременного разру­шения защитными ограждениями. Горизонтальную гидроизоляцию за­щищают цементно-песчаной или асфальтовой стяжкой, железобетонны­ми плитами. Вертикальную гидроизоляцию поверхностей подземных со­оружений защищают кирпичной кладкой, цементной штукатуркой по сетке или железобетонными плитами, устройством глиняных замков. Ог­раждение из кирпича или железобетонных плит выкладывают на расстоя­нии 10 мм от оклеечной гидроизоляции. Пространство между ними зали­вают горячей битумной мастикой типа битуминоль. Для устройства глиняных замков, предохраняющих оклеечную гид­роизоляцию от непосредственного соприкосновения со слабоагрессив­ными грунтовыми водами, применяют глины с широким интервалом пла­стичности. Глины предварительно разминают глиномялками и увлажня­ют до необходимой влажности. Глину укладывают слоями толщиной 0,15...0,2 м и уплотняют трамбовками. Оклеечная рулонная гидроизоляция — это стойкий вид изоляции, ее применяют даже в конструкциях с небольшими деформациями и осадка­ми. 4. Штукатурная гидроизоляция Она может выдерживать гидростатическое давление до 0,5...0,6 МПа. К штукатурным гидроизоляционным составам относят: • цементно-песчаные растворы с различными уплотняющими добав­ками; • полимерцементные и стеклоцементные растворы; • торкрет из коллоидного цементного раствора; • мелкозернистый асфальтобетон (асфальтовая штукатурная гидроизоляция). Цементно-песчаную изоляцию в чистом виде применяют крайне редко, обычно ее совмещают с окрасочной или оклеечной гидроизоля­цией. Надежность штукатурной изоляции значительно повысится при армировании ее металлическими сетками и стеклотканевыми материа­лами (рис.19.3). В остальных случаях для штукатурной гидроизоляции применяют во­донепроницаемый безусадочный цемент или портландцемент с уплотняющими добавками — церезитом, хлорным железом, жидким стеклом, алюминатом на­трия, битумными и латексными эмульсиями. В растворе используют чистый песок Рис. 19.3. Штукатурная 1-изолируемая конструкция; 2—грунтовочный слой; 3—штукатурная гидроизоляция;4-металлическая сетка; 5-анкер с мини­мальной крупностью зерен 1,5 мм. Толщина гидроизоляционного слоя задается в проекте и находится в пределах 5...40 мм. Приготовление цементного раствора с до­бавкой церезита производят в следующей по-следовательности; приготовляют сухую смесь из 1 масс, ч цемента и 2...3 частей мелкого пес­ка; эту смесь затворяют церезитовым молоком (на одну часть церезита берется 10 частей воды) и доводят до консистенции обычного штукатурного раствора. Раствор наносят на подготовленную поверхность слоем в 2-4см в зависимости от расчетного давления воды. Полученную поверхность железнят цемент­ным раствором (без песка), замешанным на церезитовом молоке. Хлорное железо в количестве 3% от массы цемента во время схваты­вания раствора образует гидрат оксида железа, который закупоривает поры цементного камня и делает поверхность практически непроницае­мой. Жидкое стекло — 2,5% от массы цемента делает изоляцию после за­тирки и железнения напорной. А покрытие такой изоляции в три слоя жидким стеклом по затвердевшей цементной штукатурке приводит к об­разованию гидроизоляции, пригодной для железобетонных резервуаров. Цементно-песчаная изоляция с добавлением 5% латекса становится повышенно- Рис. 19.4. Штукатурная гидроизо-ляция мест прохода трубопроводов: 1-металлический хомут; 2-штукатур-ная гидроизоляция; 3-стеклоткань; 4-керамическая плитка; 5-изолируемая конструкция; 6-трубопровод эластичной, но прочность покрытия снижается практически вдвое, поэтому приходится применять более высокую марку раствора. На растворе состава от 1: 1 до 1: 3 изоляцию получают прочной, не требуется защитного покрытия от механических повреждений, раствор легко нано­сят вручную и с помощью средств механизации. Полученную изоляцию легко ремонтировать и восстанавливать. Общая толщина изоляции со­ставляет 2...2,5 см. При нанесении штукатурной изоляции методом торкретирования с применением цемент-пушки обычно наносят не менее двух слоев изоля­ции. Два слоя изоляции общей толщиной 25 мм выдерживают гидроста­тический напор10м, три слоя толщиной до 30 мм — до 20 м Когда изолируемые поверхности подвергаются непродолжительным периодическим увлажнениям (санитарные узлы, ванные, кухни, подсобные помещения столовых), места прохода тру­бопроводов при устройстве штукатурной изо­ляции армируют стеклотканью с выводом ее и закреплением на высоте не менее 120 мм от уровня пола (рис. 19.4). Для большей прочно­сти и получения гладкой поверхности при всех случаях оштукатуривания осуществляют железнение. Технология устройства штукатурной гидроизоляции. Устройство штукатурной изоляции включает в себя операции по подго­товке поверхностей, усилению мест возмож­ных деформаций, нанесению штукатурных изоляционных составов, мероприятия по предупреждению сползания гидроизоляционного слоя на вертикальных и наклонных поверхно­стях. Подготовка поверхностей заключается в очистке, выравнивании и просушивании до требуемой влажности. Места, в которых возможна де­формация изолируемых конструкций (сопряжения, утлы, ниши и т.д.), усиливают предварительно установленной металлической сеткой, а так­же стеклотканью, укладываемой в процессе нанесения штукатурной изо­ляции. Для повышения надежности сцепления штукатурного слоя с изоли­руемой поверхностью проводят ее подготовку: срубают наплывы бетона, устраивают насечки, глянцевые поверхности обрабатывают пескоструй­ным аппаратом, в заключение поверхности обеспыливают, поверхность промывают и сушат. Цементно-песчаную штукатурную изоляцию наносят, как правило, механизированным способом с применением штукатурно-затирочных машин, и только при небольших объемах работ и в неудобных мес­тах — вручную. Широкое применение для механизированного нанесе­ния цементно-песчаных составов получили цемент-пушки, растворонасосы и штукатурные агрегаты. Технология нанесения штукатурных рас­творов на поверхность будет рассмотрена в отдельной теме. Разновидностью штукатурной изоляции является цементный тор­крет, который позволяет механизировать процесс нанесения покрытия и повысить его надежность. Чаще применяют активированный коллоид­ный цементный раствор, который наносят при помощи цемент-пушки, поддерживая давление сжатого воздуха в пределах 0,25...0,3 МПа. Сухая смесь подается к изолируемой поверхности пневматически по резинотка-невым рукавам от цемент-пушки, в которой смесь дозируется тарельча­тыми питателями. Сухая смесь смешивается с водой в штукатурном со­пле, куда вода поступает по отдельному резинотканевому рукаву, обору­дованному дозирующим вентилем. Сопло перемещают на расстоянии 50 см от поверхности круговыми движениями, чем достигается более ровное нанесение штукатурного на­мета. Затирать свеженанесенный слой активированного торкрета не реко­мендуется, так как это приводит к нарушению плотности структуры и сцепления с основанием. Гладкую поверхность штукатурной изоляции получают путем нанесения дополнительного слоя толщиной 4...5 мм из состава, содержащего мелкий кварцевый песок. В этом случае верхний слой заглаживают до его схватывания. Вертикальные поверхности изоли­руют снизу вверх полосами шириной 80... 100 см на всю высоту, длина за­хватки в пределах 20 м. Нашла применение технология нанесения слоев торкрета с их арми­рованием рубленым стекловолокном. После нанесения слоя раствора производят набрызг под давлением волокон стекловолокна в свежеуложенный слой раствора. Рабочие характеристики покрытия возрастают при добавлении в состав 10% латекса. Общая толщина покрытия достига­ет 8... 10 мм и характеризуется высокими трещиностойкостью и прочно­стью. После нанесения штукатурной изоляции из цементно-песчаного рас­твора ее окрашивают битумными лаками и эмульсиями, которые образу­ют на поверхности водонепроницаемый слой и создают благоприятный режим для процессов гидратации. При совпадении требований по обеспечению водонепроницаемости и качественной декоративной отделки помещения производят облицовку поверхностей в душевых, ванных, прачечных плитками на штукатурных, растворах с повышенной влагонепроницаемостью. Изоляцию можно делать с двух сторон. При наличии напора воды лучше, чтобы изоляция работала на сжатие, а не на отрыв. Если принято решение устраивать изоляцию изнутри, то с наружной стороны, со сторо­ны поверхности, соприкасающейся с водой, устраивают глиняный замок, т.е. слой утрамбованной глины толщиной не менее 20 см по всей плоско­сти изолируемой поверхности. Надежность работы штукатурной гидроизоляции находится в прямой зависимости от жесткости изолируемых поверхностей и воздействия вод. Поэтому надежность данного типа изоляции обусловлена не только жест­костью основания, но и прекращением осадок сооружения и отсутствие любых вибраций. 5.Асфальтовая гидроизоляция Этот вид гидроизоляции используют при гидростатическом давлении до 3 МПа. Существует штукатурная и литая асфальтовая изоляции. Штукатурная асфальтовая гидроизоляция основана на мелкозерни­стом асфальтобетоне, который имеет разновидности: • горячий жесткий, предназначенный для гидроизоляции полов с мокрой уборкой; • горячий литой — гидроизоляция полов в мокрых помещениях (бани, прачечные и т.д.); • холодный — изоляция бетонных, железобетонных, каменных и кирпичных конструкций, стен подвалов, резервуаров и бассейнов. Штукатурная асфальтовая гидроизоляция служит для защиты гори­зонтальных и вертикальных поверхностей и применяется в виде асфаль­товых штукатурок, штукатурных растворов и асфальтовых мастик. В состав асфальтовой штукатурки входят битум, песок крупностью до 2 мм, порошкообразный заполнитель (известняк, доломит, зола ТЭЦ), волокнистый наполнитель (асбестовые и стекловолокна) и вода. Асфальтовая штукатурка имеет четыре разновидности: • горячая мастика, состоящая из 35% по массе битума БН 70/30, мел­кого асбеста 8% и порошкообразного наполнителя 57%; • литой горячий раствор включает 20% битума БН 70/30, мелкого ас­беста 5%, порошкообразного наполнителя 35% и до 40% кварцевого пес­ка; • холодная твердая штукатурка в своем составе включает 80% битум­ной пасты, 20% порошкообразного наполнителя и дополнительно до 10% воды; • холодная жидкая штукатурка состоит на 60% из битумной эмуль­сии, 8% мелкого асбеста, 17% порошкообразного наполнителя и 15% воды. Особенностью асфальтополимерных штукатурных горячих раство­ров является включение в них кроме битума (40...45%), минерального по­рошка (10%), асбеста (5... 10%), кварцевого песка (40%) еще и полимера, которым может служить резина, латекс и резиновый клей. Для защиты покрытий от технологических и атмосферных вод нашли применение покрытия из холодных асфальтовых мастик, в среднем со­стоящие на 50...60%из битума и на 40...50% из минерального наполните­ля, которым может быть известь, известняк, асбест, цемент, латекс. Штукатурную асфальтовую гидроизоляцию устраивают в виде сплошного покрытия из горячих асфальтовых (битумных) мастик, растворов или холодных эмульсионных мастик и паст. Под горячие составы поверхности огрунтовывают разжиженным битумом, под холод­ные — битумными эмульсиями. Битумная холодная грунтовка включает 30% битума и 70% бензина. Гидроизоляция вертикальных поверхностей. Процесс нанесения горячих асфальтовых составов механизирован и выполняется при помо­щи асфальтометов и растворонасосов. Составы (смесь горячей битумной мастики, песка и наполнителей) наносят в несколько наметов с перерыва­ми для остывания предыдущего намета в течение 1 ...2 ч. Сопло асфальтомета держат перпендикулярно изолируемой поверхности на расстоянии 50 см от нее. Давление сжатого воздуха в агрегате в пределах 0,5...0,6 МПа. На вертикальные поверхности горячие составы наносят слоями толщиной 5...7 мм сверху вниз ярусами высотой 1,5... 1,8 м при длине за­хватки не более 20 м. Сопряжение захваток в каждом слое только внахле­стку, на ширину не менее 200 мм, а в смежных слоях только вразбежку, на расстояние не менее 300 мм. Асфальтовую гидроизоляцию наносят на су- хие и чистые вертикальные поверхности общей толщиной до 20...25 мм. Штукатурная асфальтовая изоляция должна иметь защитное ограж­дение, что предупреждает ее преждевременное разрушение. Без защитно­го ограждения допускается выполнять работу только на поверхностях, доступных для осмотра и ремонта. Гидроизоляцию из холодной асфальтовой мастики на вертикальную поверхность, предварительно огрунтованную эмульсионной пастой, на­носят слоями по 4...5 мм форсунками при помощи растворонасосов; каждый последующий слой накладывают после затвердения предыдущего. Мастику наносят сверху вниз, работу одновременно выполняют на рабо­чем участке высотой 2..,2,5 м. Изолируемые поверхности разбивают на захватки длиной до 20 м. Сопряжение соседних участков осуществляют путем нахлестки в пределах 200...300 мм, сопряжение по высоте соседних участков не должно быть на одной высоте. Каждый последующий слой наносят после высыхания предыдущего. При положительной температуре окружающего воздуха и в сухую погоду свежеуложенный слой выдерживают 1 ...3 ч, а в пасмурную — 24 ч. После высыхания слой изоляции приобретает светло-серый цвет. Нельзя в хо­лодное время года вводить в холодные асфальтовые составы антифризы, так как это приводит к повышенному водопоглощению покрытия. Гидроизоляция горизонтальных поверхностей. Литая асфальтовая изоляция представляет собой сплошной водонепроницаемый слой ас­фальтовой массы толщиной 30...50 мм на горизонтальных или наклонных поверхностях. Основанием под литую изоляцию служат бетонные, железобетонные, каменные конструкции, уплотненный грунт с втопленным щебнем. Изоляцию применяют для устройства отмостки зданий, в виде выравнивающего слоя под кровлю и ее устраивают из асфальтобето­на— смеси битума с песком, щебнем или гравием. Горячую асфальтовую изоляцию, состоящую из смеси горячей би­тумной мастики, песка и наполнителей, наносят на горизонтальные по­верхности асфальтометом. Если применяют литую смесь, то на горизон­тальных поверхностях смесь разливают и разравнивают скребком. Горячие асфальтовые составы наносят на горизонтальные поверхно­сти слоями толщиной 7...10 мм. Сопряжение захваток в каждом слое только внахлестку на ширину не менее 200 мм, а в смежных слоях только вразбежку, на расстояние не менее 300 мм. Работу осуществляют участ­ками, зоны контакта ранее уложенной и новой гидроизоляции шириной 100...200 мм прогревают, доводят до температуры расплавления (140 °С), участок уплотняют и разглаживают. Гидроизоляция холодной асфальтовой мастикой состоит из смеси эмульсионной пасты с волокнистыми минеральными наполнителями. Она наносится на горизонтальные поверхности разливом или набрызгом с последующим разравниванием слоем 7...8 мм. По схватившемуся пер­вому слою укладывают и прикатывают армирующий материал (стекло­ткань или антисептированную мешковину), сверху наносят еще два-три слоя асфальтовой мастики до получения проектной толщины гидроизо­ляции в пределах 15...20 мм. При нанесении изоляции на горизонтальные поверхности уплотнение осуществляют легкими катками или вибрационными гладилками с элек­троприводом. Литая гидроизоляция устраивается спосо­бом заливки гидроизоляционных материалов в щели между изолируемой поверхностью и за­щитной, прижимной стенкой (рис. 19.6). Пред­варительно параллельно изолируемой поверх­ности устанавливают защитную стенку. В по­лость по ширине заданной гидроизоляции за­ливают горячую асфальтовую смесь, исполь­зуя возможные средства ее уплотнения (рис. 19.7,19.8). В зимних условиях освоена наклейка гид­роизоляционного покрытия из наплавляемых рулонных материалов. Такое наклеивание раз­решается при температуре окружающей среды не ниже - 20 °С на выравнивающую стяжку из горячего песчаного ас­фальтобетона с температурой его в момент укладки, превышающей тем­пературу воздуха (с обратным Рис. 19.6. Литая гидроизоляция: 1 — защитное ограждение; 2 —литая гидроизоляция 3-изолируемая конструкция знаком) не менее чем в два раза. При низких температурах наружного воздуха выравнивающие стяж­ки из горячего литого асфальта под рулонную кровлю выполняют квад­ратными участками с размером сторон до 4 м, ограниченными маячными рейками. Отмостка вокруг зданий устраивается только из литого асфаль­та круглогодично. Температура асфальта в начале укладки должна быть не ниже 160 °С, в конце — не ниже 140 °С, уплотнение покрытия мобиль­ными катками. Рис. 19.7. Литая асфальтовая гидроизоляция: 1- фундамент, 2- окрасочная гидроизоляция; 3- отопленный щебень; 4-бетонная подготовка; 5- ас­фальтовая отмостка; 6- вертикальная эластичная про­слойка на битумной основе; 7-гидроизоляция стены, соединенная с изоляцией пола; 8- кирпичная кладка стены Рис. 19.8. Устройство вертикальной литой асфальтовой гидроизоляции: 1- полость под заливку; 2- огрунтованная поверхность; 3-полость, запол­ненная гидроизоляционной мастикой; 4-обратная засыпка; 5 - защитная стенка 6. Сборная (облицовочная) гидроизоляция Эту гидроизоляцию применяют при напорах воды более 40 м. Основ­ное ее назначение — изоляция сооружений, находящихся в жестких ус­ловиях эксплуатации, в том числе обеспечение постоянной сухости в по­мещениях при высокой температуре изолируемой конструкции, и изоля­ции приямков. Применяют стальные и алюминиевые листы толщиной 2...6 мм, жесткие пластмассовые и виниловые листы; последние исполь­зуют для защиты резервуаров от агрессивных сред. Находят примене­ние высокоплотные плиты из железобетона, армоцемента и стеклоцемента. Применение этих материалов обусловлено либо неблагоприятными условиями эксплуатации (сильный, отрывающий напор, агрессивное воз действие среды, трудности или отсутствие возможности проведения ре­монтных работ), либо особыми требованиями Рис. 19.9. Сборная изоляция из металлических листов: а — схема устройства изоляции; б—схема крепления изоляции; 1- изо-лируемая конструкция; 2- метали-ческий лист; 3-слой цементно-песчаного раствора; 4-анкер; 5- свар-ка; 6 — прижимной фланец — повышенная механиче­ская прочность, архитектурная выразительность и др. Для устройства сборной гидроизоляции применяют листовую оцин­кованную или низколегированную (нержавеющую) сталь, рулонные и листовые изделия из полимерных материалов — винипласта, оргстекла, текстолита, полистирола, полипропилена, полиэтилена, фторопласта и стеклопластиков фуранового, полиэфирного и эпоксидного. Устраивают металлическую изоляцию на внутренних и наружных по­верхностях сооружений. Однако внутренняя гидроизоляция предпочти­тельнее по сравнению с наружной, так как при возникновении малейших протеканий они могут быть выявлены и устранены без особых усилий и затрат, связанных с устройством специальных шурфов или колодцев во­круг подземного сооружения. Металлическую изоляцию в основании сооружений выполняют по асфальтовой подготовке. Наружная поверхность металлических листов должна быть защищена от коррозии лакокрасочными покрытиями или штукатуркой по сетке. Листы соединяют на сварке внахлестку или встык двумя лобовыми швами, которые обеспечивают соединение, равнопроч­ное основному металлу, и с помощью закладных деталей и анкеров кре­пят к изолируемой поверхности (рис. 19.9). Для предохранения от корро­зии открытую поверхность грунтуют и окрашивают за два раза антикор­розийными красками или оштукатуривают цементным раствором по ме­таллической сетке. В пространство между конструкцией и металлической изоляцией под давлением нагнетают цементный раствор для большей герметизации между ними. Рис. 19.11. Сборная изоляция из полимерных листов:1- поливинилхлоридное покрытие; 2- изолируемая конструкция; 3- накладка из поливинилхлоридной полосы, приваренной по краям к основной изоляции; 4- дюбель; 5-пробка Рис. 19.12.Сборная изоляция из полимерных листов профилированного полиэтилена: 1-сварной стык полиэтиленовой сборной изоляции; 2-профилированный полиэтиле-новый лист; 3-железобетонное основание; 4-цементно-песчаная стяжка; 5-профили-рованный полиэтиленовый лист горизон-тальной изоляции; 6- бетонная подготовка; 7-щебеночное основание Изоляцию из полимерных листов применяют для защиты конструк­ций от агрессивной внешней среды. Листы сваривают горячим воздухом или токами высокой частоты, к изолируемой поверхности листы прикре­пляют на специальных клеях, применяют болты и другие крепежные эле­менты, предусмотренные в проекте (рис. 19.10). Монолитные и сборные железобетонные конструкции изолируют листовым профилированным полиэтиленом с анкерным креплением (рис. 19.12). При помощи анкеров обеспечивается механическое крепле­ние листов к бетону. Анкеры заделываются в бетонируемую конструк­цию или в швы из цементно-песчаного раствора между сборными эле­ментами. В необходимых местах сверху нанесенное покрытие перекры­вают полосами из листового полипропилена, которые приваривают к ос­новной изоляции. Плиты из железобетона, армоцемента и стеклоцемента используют в качестве гидроизоляции при изготовлении конструкций и сооружений из монолитного железобетона, одновременно эти плиты выполняют роль несъемной опалубки. К основным конструкциям сооружения плиты гид­роизоляции крепят специальными арматурными выпусками или штыря­ми, закладываемыми в плиты при их изготовлении. Сборная гидроизоляция отличается из всех видов изоляции наиболее высокой стоимостью и трудоемкостью устройства, но в некоторых случа­ях это единственно возможный вид гидроизоляции. 7.Специфика гидроизоляционных работ в зимних условиях Технологические требования по производству работ в зимнее время обусловлены в основном физико-механическими свойствами материа­лов: • производство работ на открытом воздухе без проведения специаль­ных мероприятий разрешается только при температуре воздуха не ниже 5°С, за исключением работ по устройству металлической изоляции; • рабочие места должны быть защищены от атмосферных осадков и ветра; • поверхности изолируемых конструкций должны быть очищены от грязи, воды, снега, наледи и продуты сжатым воздухом; • подогрев изолируемых поверхностей необходимо проводить до на­бора ими положительной температуры; • используемые изоляционные составы должны иметь температуру в соответствии с требованиями технологической карты; • засыпка гидроизоляционных покрытий разрешается талым грунтом или сухим песком с тщательным послойным уплотнением, в грунте не должно быть мерзлых комьев; • в зданиях и помещениях, где проводятся изоляционные работы, не­обходимо поддерживать температуру в пределах 10... 15 °С. Изолируемая поверхность должна быть высушена и прогрета до тем­пературы не ниже 10...15 °С. Выравнивающие стяжки выполняют только из горячего асфальтобетона. Рулонные материалы перед наклейкой не­обходимо не менее 20 ч выдерживать в помещении при температуре 15...20 °С. Горячие асфальтовые мастики в процессе нанесения должны иметь температуру 160... 180 °С, холодные — 60...80 °С. К месту произ­водства работ материалы необходимо доставлять в утепленных контей­нерах или емкостях. Рекомендуется гидроизоляционные работы при тем­пературе ниже +5°С проводить в тепляках. Гидроизоляцию при температуре воздуха ниже 5°С устраивают обя­зательно с предварительным отогревом изолируемой поверхности, гид­роизоляционные материалы должны иметь положительную температуру, транспортирование и хранение их только в утепленной таре, холодные мастики, пасты и растворы должны приготовляться с применением противоморозных добавок. Окрасочную гидроизоляцию можно осуществлять при отрицатель­ной температуре только на горячей битумной мастике, на такой же мастике можно наклеивать один слой оклеенной гидроизоляции. Разрешается выполнять горячую асфальтовую гидроизоляцию при добавлении в ее со­став противоморозных добавок. 8. Контроль качества гидроизоляционных работ Надежность гидроизоляции зависит от водонепроницаемости и дру­гих физико-механических свойств исходных материалов, качества вы­полнения гидроизоляционных работ, постоянства технологического ре­жима и условий эксплуатации. Изолируемая поверхность в поверхностном слое под шпатлевку, ок­расочную, оклеечную и облицовочную изоляцию, должна иметь влаж­ность до 5%, раковины и выбоины на поверхности не допустимы, просвет под двухметровой рейкой на горизонтальной поверхности не более 5 мм, на вертикальной до 10 мм. Окрасочная гидроизоляция должна иметь не менее двух слоев с про­межуточной сушкой при толщине слоя около 2 мм, на поверхности долж­ны отсутствовать пузыри и вздутия. Оклеечная гидроизоляция не допускает отслаивания рулонных мате­риалов от основания, при медленном отрыве двух соседних слоев покры­тия отрыв может быть только по рулонному материалу, не допускаются пузырьки и вздутия, должна быть гарантирована требуемая адге­зия — при простукивании деревянным молотком по готовому покрытию звук меняться не должен. Для штукатурной гидроизоляции регулируется толщина отдельных слоев покрытия, она должна быть в пределах 6... 10 мм. Для металлической изоляции основным требованием является герме­тичность швов, которая проверяется при испытании пневматическим давлением, превышающим в 1,5 раза рабочее. Для глиняного замка установлены следующие нормативные требова­ния — температура глины не ниже 15 °С, влажность в пределах 20...30%, толщина одного слоя в вертикальной плоскости не менее 10 см. Лекция 20. ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПОКРЫТИЙ 1. Виды теплоизоляции 2. Засыпная теплоизоляция 3. Мастичная теплоизоляция 4. Литая теплоизоляция 5. Обволакивающая теплоизоляция 6. Сборно-блочная теплоизоляция 7. Контроль качества теплоизоляционных работ 1. Виды теплоизоляции Теплоизоляция различных ограждающих конструкций предназначе­на для обеспечения заданных тепловых режимов зданий, сооружений, ус­тановок, трубопроводов. Тепловые режимы могут иметь разное назначе­ние: • для уменьшения тепловых потерь ограждающими строительными конструкциями зданий; • для обеспечения нормального технологического процесса внутри холодильников, специальных складов и т.д. Различают два способа выполнения теплоизоляции: 1) в заводских ус­ловиях (теплоизоляционный слой в стеновых панелях, плитах покрытия, панелях типа «сэндвич»); 2) непосредственно на строительной площадке. Для первого вида изоляции характерными являются жесткость, проч­ность и относительно высокая (до 1200 кг/м3) плотность. Для изоляции, выполняемой в условиях строительной площадки, основными ее качест­вами должны быть гибкость, пластичность и относительно низкая плотность —до 600 кг/м3. Ужесточение требований по строительной теплотехнике, по повыше­нию теплозащитных свойств строящихся и уже построенных зданий тре­буют кардинальных решений по резкому повышению сопротивления те­плопередаче ограждающих конструкций. Утеплить наружные стены, по­высить их теплоизоляционные свойства можно несколькими способами: утеплить их снаружи, заложить теплоизоляцию в толщу стены, размес­тить теплоизоляцию с внутренней стороны конструкции или возводить ограждающие конструкции из теплоизоляционно-конструкционных ма­териалов, таких как пено- или газобетон. Достоинством утепления стен путем введения в конструкцию теплоизоляционного слоя удобно при из­готовлении ограждающей конструкции в заводских условиях. Недостат­ком такого решения может быть конденсат на внутренних поверхностях конструкций, необходимость устройства пароизоляции. Системой утепления снаружи и одновременно изнутри является поя­вившаяся в последние годы технология возведения монолитных бетон­ных и железобетонных конструкций с помощью несъемной опалубки из пенополистирола. При данной системе в опалубку из пенополистирольных панелей устанавливают арматуру и укладывают бетон, затем на внутреннюю и внешнюю поверхности наносят защитные или отделочные по­крытия, с наружной стороны конструкция может быть облицована кирпи­чом. При утеплении существующих стен снаружи улучшаются тепловой и влажностный режимы, снижение температурных нагрузок уменьшает ве­роятность образования трещин в стенах здания, сохраняет их прочность и несущую способность. При производстве работ не требуется выселение жильцов. К недостаткам наружного утепления можно отнести необходи­мость сплошного утепления стен, включая откосы и сезонность выполне­ния этих работ. По одной из схем теплоизоляция представляет собой мно­гослойную конструкцию, прикрепляемую к стене и состоящую из тепло­изоляционного слоя (минеральной ваты, пенополистирола и др.), на кото­рую наносится штукатурно-декоративное покрытие. По другой схеме теплоизоляция также с помощью дюбелей крепится к стене, а затем на не­котором расстоянии от нее на кронштейнах крепят направляющие из лег­ких сплавов, на которых крепится керамическая плитка или другие отде­лочные материалы. Достоинство таких фальшстен — отсутствие конден­сации, отражение и смягчение термических шоков, улучшенная звуко­изоляция. В случае механических или иных повреждений покрытия не требуется разбирать всю конструкцию, достаточно заменить поврежден­ные фрагменты. Теплоизоляция, выполненная в построечных условиях, обычно состо­ит из основного теплоизоляционного слоя, наружного защитного слоя и креплений. В зависимости от места устройства, назначения, конструктив­ных особенностей, требуемых теплотехнических качеств теплоизоляцию подразделяют на несколько типов. Теплоизоляцию выполняют из минеральных (асбест и изделия на его основе; искусственные пористые материалы и изделия на их основе, пе­но- и газобетоны и т.п.), органических (торф и материалы на его основе, камышит, фибролит, арболит, пенополистирол, пенополиуретан и т.п.) и комбинированных материалов (минераловатные плиты на основе битум­ных и синтетических вяжущих, полимербетоны на пористых заполните­лях и т.п.). В последнее время нашли широкое применение материалы, произво­димые методом вспенивания: латекс, пенополиуретан, поливинилхлорид, пенополиэтилен и др. Перспективны изоляционные материалы ново­го поколения алвеолит и арвиолен, которые производятся на основе полиолефиновой пены и сочетают в себе свойства тепло-, гидро-, звукоизо­ляции, высокие, прочностные и термические характеристики. Кроме этого свойства данных материалов позволяют подвергать их резанию, штамповке, вакуумному формованию и прессованию, соединению с дру­гими материалами. Алвеолит и алвеолен имеют высокую стойкость к неблагоприятным атмосферным воздействиям благоприятным атмосферным воздействиям, к ультрафиолетовому излу­чению, химическим воздействиям. Материалы изготовляют без вредных добавок, они экологически чисты, не имеют запаха, не выделяют вредных веществ при нагревании и горении: материалы мало подвергаются старе­нию и гниению, их свойства не меняются со временем. У материалов эс­тетичный внешний вид, они имеют широкую цветовую гамму. Рабочая температура от -80 до +130 °С. Для обеспечения одинакового сопротив­ления теплопередаче необходимая толщина материалов составляет: пли­ты минераловатные— 77 мм, газопенобетон — 348 мм, пенополистирол — 46 мм, кладка из керамического кирпича в 2,5 кирпича — 672 мм и алвеолит и алвеолен — 3 мм. Алвеолит и алвеолен находят широкое применение в качестве утеп­лителя, появляется возможность значительно уменьшить толщину конст­рукций, так 1 мм этих материалов заменяет 26 мм минераловатного утеп­лителя и 16 мм пенопласта. В зависимости от положения изолируемых поверхностей в простран­стве строительные теплоизоляции бывают горизонтальные, наклонные и вертикальные, а по методам устройства — засыпные, мастичные, ли­тые, обволакивающие, комбинированные и сборно-блочные. 2. Засыпная теплоизоляция Засыпную изоляцию устраивают по горячим и холодным поверхно­стям. Для засыпки используют волокнистые, порошкообразные и зерни­стые материалы — минеральную и стеклянную вату, пенопласт, перлито­вый песок, пемзу, шлаки, золы. Вспученный перлитовый песок применяют для теплоизоляционных засыпок при температуре изолируемых поверхностей от - 200 до 875°С, для теплоизоляции конструкций сложной формы в качестве засыпки в специально устанавливаемый кожух. Песок мелкой фракции используют на горячих поверхностях, песок средний и крупный применяют на по­верхностях с отрицательными температурами. Для исключения осадки материала в период эксплуатации конструкция не должна подвергаться вибрации. Вермикулит вспученный представляет собой сыпучий, зернистый ма­териал чешуйчатого строения. Этот негорючий материал транспортируют и хранят в бумажных мешках в условиях, исключающих его увлажне­ние, загрязнение и уплотнение. Его применяют в качестве теплоизоляци­онной засыпки при температуре изолируемых поверхностей от - 260 до +1100°С и до +900 °С при изоляции вибрирующих поверхностей. На горизонтальную поверхность средствами механизации подают, укладывают и разравнивают засыпку ровным слоем заданной толщины с необходимым уплотнением до достижения проектной плотности. Выпол­ненная теплоизоляция должна быть изолирована от внешних воздейст­вий атмосферных осадков, выдувания, каких-либо механических раз­рушений и деформаций. Если главным внешним фактором являются ат­мосферные осадки, то по теплоизоляции расстилают рулонный гидроизо­ляционный ковер, сверху которого устраивают прочную цементно-песчаную или асфальтовую стяжку. Если вышерасположенными конструкциями теплоизоляция изолиро­вана от атмосферных воздействий, то поверх ее достаточно выполнить за­щитное покрытие — слой цементно-песчаной или асфальтовой стяжки. Часто, особенно при устройстве кровельного покрытия, по выполненной засыпной теплоизоляции устраивают защитную стяжку из тех же мате­риалов, сверху наклеивается многослойную рулонную кровлю. При устройстве засыпной гидроизоляции по вертикальным поверхно­стям необходимо предусмотреть мероприятия, гарантирующие жест­кость конструктивного решения теплоизоляции и фиксацию засыпных материалов по всей высоте изолируемой конструкции. В изолируемой вертикальной поверхности закрепляют металлические шпильки диамет­ром 3 мм и длиной, соответствующей толщине изоляции, с расположени­ем шпилек в шахматном порядке с шагом до 350 мм. По шпилькам натя­гивают металлическую сетку с ячейками 15x15 мм. Затем в пространст­во между изолируемой поверхностью и сеткой засыпают утеплитель по­слойно снизу вверх на всю ширину изоляции, каждый слой уплотняют. После выполнения теплоизоляции по металлической сетке устраивают слой цементно-песчаной штукатурки толщиной 20 мм, при высыхании которого сверху наклеивают слой ткани и окрашивают. Наносить слой цементно-песчаной штукатурки предпочтительно не вручную, а средст­вами торкретирования, при необходимости по теплоизоляции устраива­ют гидроизоляционный слой. Засыпную теплоизоляцию отличает простота устройства, малая тру­доемкость и низкая стоимость. Основные недостатки — малая механиче­ская прочность теплоизоляции, малая сопротивляемость вибрации, осе­дание изоляции со временем и оголение верхних слоев. 3. Мастичная теплоизоляция Данный тип теплоизоляции обычно используют при изоляции трубо­проводов с горячими и холодными поверхностями. Для получения каче­ственной изоляции необходимо, чтобы во время производства изоляционных работ изолируемые поверхности имели свою рабочую температу­ру, так как возможный перепад температур на поверхности может сказаться на качестве теплоизоляции. Асбозурит — порошкообразный материал, состоящий из диатомита и асбеста мягких марок. Используют в виде мастики при затворении во­дой. Применяют как подмазку и для оштукатуривания небольших слож­ных поверхностей. В порядке исключения асбозурит назначают в качест­ве основного слоя в мастичной и засыпной изоляции. Относится к него­рючим материалам, предельная температура применения асбозурита 900 °С. Поропласты изготовляют на основе фенолформальдегидной смолы. Применяют в строительных конструкциях в качестве теплоизоляции и как основной слой мастичной теплоизоляции трубопроводов тепловых сетей подземных прокладок. Предельная температура применения мате­риала от-60 до +150 °С. Освоен выпуск труб с нанесенной в заводских условиях теплоизоляцией из фенольного поропласта для бесканальной прокладки тепловых сетей. Мастичную теплоизоляцию выполняют из мастик на основе асбестовых волокон, полимерных материалов, жидкого стекла и т.п. На горизонтальные поверхности мастику наносят полосами без дополнительных креплений, на вертикальные поверхности — только по металлической сетке; крепление сетки к изолируемой поверхности аналогично приме­няемой для засыпной изоляции. Теплоизоляцию трубопроводов выполняют из порошкообразных, зернистых и волокнистых материалов — асбозурита, асботрепела, совелита и др., которые замешивают с водой в пропорции 1:3,5 с обязатель­ным добавлением асбеста до получения мастики однородной, пористой и пластичной; Мастику наносят на поверхность по металлической сетке, обычно оцинкованной. В зависимости от материала изолируемой поверх­ности, сетка, которая фиксирует толщину изоляции, крепится в проект­ном положении шпильками, привариваемыми к изолируемой поверхно­сти трубы, а также к стяжным кольцам, хомутам и бандажам, которые ус­танавливают и закрепляют к изолируемой поверхности для жесткости и служат для фиксации общей толщины наносимых защитных теплоизоля­ционных слоев. Первый слой, самый жидкий, называемый обрызгом, наносят слоем не более 5 мм. После его высыхания наносят основной изоляционный слой (за один или несколько приемов), который уплотняют и заглажива­ют до толщины, приблизительно на 10 мм меньше требуемой. Последний слой, толщиной 5...20 мм, самой густой консистенции, наносят на еще не окончательно схватившийся предыдущий слой; этим слоем осуществля­ют выравнивание всей изоляции (рис. 20.1). Рис.20.1. Нанесение на поверхность мастичной изоляции: а- выравнивание под рейку; 6—заглаживание полутерком Мастику можно наносить как вручную, так и с использованием пневмонагнетателей. После полного высыхания изоляцию оклеивают тканью и окрашивают. Достоинства изоляции — простота устройства, монолит­ность, возможность производить работы на поверхностях любой конфи­гурации. Недостатки — большая трудоемкость, длительность процесса устройства всех слоев изоляции, нестабильность свойств используемых материалов. По этим причинам в настоящее время стремятся большую часть изоляции выполнять в заводских условиях, чтобы на строительной площадке изолировать только места стыковки коммуникаций и криволи­нейные участки трубопроводов. Кроме этого трубопроводы, находящие­ся под открытым воздухом, в помещениях, подверженных вибрации, в зо­нах с большой вероятностью механических повреждений и нарушений целостности теплоизоляции сверху покрывают защитным металличе­ским кожухом. Рис. 20.2. Изоляция хладопровода жесткими теплоизоляционными изделиями: 1-битумная мастика; 2- тепло­изоляционные сегменты; 3-про­волочные кольца; 4 — полиэтиленовая пленка; 5-защитное покрытие Технология монтажа тепловой изоляции поверхностей с отрицатель­ными темпера-турами предусматривает выполнение работ с особой тща­тельностью, чтобы предотвратить возможность увлажнения и промерза­ния изоляционного слоя в период эксплуа­тации. Для изоляции разрешаются материа­лы только с закрытой мелкопористой струк­турой. Изолируемые поверхности и метал­лические детали крепления изоляции необ­ходимо защищать от коррозии. При приме­нении жестких изоляционных материалов их приклеивают битумными клеящими со­ставами, которые выполняют функцию ан­тикоррозионной защиты (рис. 20.2). Для сопротивления нанесенной тепло­изоляции трубопроводов внешним воздействиям применяют дополнительное покрытие изоляций оболочками из синтетических пленок или стеклопластиков. Нашел широкое применение фольгоизол (рис. 20.3). Рис. 20.3. Покрытие трубопроводов фольгоизолом: 1- изоляционный слой; 2 - фольгоизол; 3- бандажи 4. Литая теплоизоляция Литая теплоизоляция предназначена для промышленных печей, холо­дильников и ее осуществляют обычно из пенобетонной ячеистой массы. Специальную пеномассу и цементный раствор перемешивают в смесите­ле, полученную готовую массу (пенобетон или газобетон) укладывают при горизонтальных поверхностях в опалубку слоями на высоту до 25 см сразу на всю изолируемую поверхность, послойно уплотняют, наружную поверхность изоляции тщательно разглаживают и разравнивают. На вы­полненное изоляционное покрытие сверху укладывают рогожу, маты, другие материалы, регулярно поливают водой для обеспечения нормаль­ных условий набора прочности. При вертикальных изолируемых поверхностях пенобетон наносят методом торкретирования по металлической сетке, которая крепится к изолируемой поверхности. Бетонирование производят полосами высотой до 1 м, что исключает оседание бетонной массы и препятствует ее вспу­чиванию. Последующие полосы бетонирования по вертикали выполняют только по завершении процесса схватывания бетона предыдущих полос. В результате получают изоляцию заданной толщины и конфигура­ции, плотно прилегающую к изолируемой поверхности и без дефектов (трещин, раковин). Работы по устройству литой изоляции выполняют при температуре не ниже +10 °С. Процесс схватывания и набора прочности осуществляет­ся медленно, критическая прочность достигается только через 5 сут. По­сле приобретения изоляцией проектной прочности сверху наносят слой цементного раствора толщиной 1...2 см и наклеивают рулонную гидро­изоляцию. Монолитность изоляции, высокая механическая прочность, порис­тость — основные достоинства литой изоляции. Как недостатки можно отметить сравнительно высокую плотность, значительный расход цемен­та, продолжительность процесса устройства и выдержки изоляции, необ­ходимость защиты самой изоляции от влаги. 5. Обволакивающая теплоизоляция Для данного типа изоляции характерно применение гибких материа­лов и изделий, а именно минерального войлока, алюминиевой фольги и подобных им материалов. Войлок технический грубошерстный изготовляют из смеси шерсти домашних животных. Применяют в качестве теплоизоляции холодных водяных трубопроводов. Материал перед использованием должен быть пропитан антисептиком от моли и антипиреном от возгорания. Изоляцию из минерального войлока устраивают в один или несколь­ко слоев. При однослойной изоляции на изолируемую поверхность закре­пляют шпильки, а войлок наматывают путем прокалывания и насажива­ния на шпильки. Покровный слой из металлической сетки крепят на те же шпильки. Многослойную изоляцию наносят по шпилькам соответствующей длины. Войлок раскатывают с перекрытием внахлестку нижележащих слоев. Сверху, по металлической сетке устраивают изолирующий и паро-изоляционный слой из алюминиевой фольги. Изоляция трубопроводов прошивными матами из минеральной ваты включает следующие процессы: укладку изделий с подгонкой по месту; крепление изделий проволочными кольцами; заделку швов отходами этих изделий, сшивку стыков и дополнительное крепление изделий про­волочными кольцами или бандажами. Изделия укладывают на поверх­ность трубопровода в один-два слоя с перекрытием швов и закрепляют бандажными кольцами из упаковочной ленты или стальной проволокой диаметром 1,2...2 мм. Крепления устанавливают через каждые 500 мм (рис. 20.4). При изоляции трубопроводов минераловатными матами в об­кладках из металлической сетки продольные швы должны прошиваться проволокой по всей длине. Для труб диаметром более 600 мм прошивают также поперечные швы. Данная изоляция применима при температурах от-180 до +450 °С. Рис. 20.4. Изоляция минераловатными прошивными матами: а-трубопроводов; б- плоских поверх­ностей; 1- минераловатные маты; 2-проволочная подвеска; 3-бандаж; 4- сшивка проволокой; 5- установлен­ные и закрепленные штыри; 6 - штыри после навески изоляционного слоя Изоляция трубопроводов плитами из минеральной ваты на синтети­ческом вяжущем разрешена в пределах температур от - 60 до +400 °С. Состав процессов включает укладку минераловатных плит на подвесках или проволочных стяжках, крепление плит бандажными кольцами и за­делку швов. Плиты монтируют в один, два и три слоя с перекрытием швов. Каждый слой плит закрепляют бандажными кольцами с шагом 450...500 мм. Комбинированную изоляцию выпускают в виде рулонов. Она включа­ет в себя алюминиевую фольгу с наклеенным на нее минеральным войло­ком. Достоинство изоляции в том, что она практически не требует допол­нительных креплений, благодаря фольге гарантируется толщина защит­ного слоя в любом месте сечения, имеется возможность наносить изоля­цию в несколько слоев. Достоинство обволакивающей и комбинированной изоляций состоит в возможности производить работы при любых погодных условиях, но желательно под навесом. 6. Сборно-блочная теплоизоляция Сборно-блочная теплоизоляция состоит из отдельных элементов за­водского изготовления — плит, плиток, скорлуп, сегментов. Тепловая изоляция конструкций (стен, перекрытий) и трубопроводов состоит из теплоизоляционного, пароизоляционного (для поверхностей с отрицательными температурами) и покровного слоев, а также армирую­щих и крепежных деталей. В качестве теплоизоляции широко применяют минеральную вату. Это связано с высокими теплоизоляционными показателями материала и изделий из него, недефицитность, низкая стоимость сырья, широкая гам­ма выпускаемых промышленностью изделий — плит, пакетов, прошив­ных матов, полуцилиндров, изделий с гофрированной структурой и др. Пакеты минераловатные прошивные (рис. 20.5) состоят из слоя уплотнен­ной минеральной ваты равномерной толщины и завернутые Рис. 20.5. Пакет минераловатный прошивной: а-в металлической сетке; б-в плотной обкладке в оболочку в форме пакета. Предназначены пакеты для тепловой изоляции конструк­ций и трубопроводов при температуре изолируемой поверхности от - 180 до +600 °С. Маты из стеклянного волокна представляют собой эластичные пла­стины прямоугольной формы, полученные из нескольких наложенных друг на друга слоев непрерывного стекловолокна, покрытые с двух сторон стеклотканью или стеклохолстом и скрепленные посредством про­шивки хлопчатобумажными или стеклянными нитями. Маты предназна­чены для изоляции конструкций и трубопроводов с температурой поверх­ности от- 180 до +450 °С. Материал негорючий. Широкое применение в строительстве получили теплоизоляционные пластмассы — вспененные полимерные материалы, обладающие малой плотностью и высокими теплоизоляционными свойствами. Их изготов­ляют из синтетических полимеров (полистирольных, фенолоформальдегидных, мочевиноформальдегидных, поливинилхлорвиниловых). Лег­кость и пористость (до 95%) достигается введением в жидкую полимер­ную композицию газообразного вещества. Пластмассы применяют в виде плит и пенопластов для изоляции пло­ских поверхностей и поверхностей с большим радиусом кривизны. Мате­риалы из пластмассы являются эффективным утеплителем для строи­тельных ограждающих конструкций и для изоляции холодильников. Изоляция поверхностей минераловатными и стекловолокнистыми матами и плитами в качестве основных включает следующие процессы: установку изделий на штырях или проволочных стяжках; загибание шты­рей или перевязку стяжек; заделку швов отходами; сшивку стыков и до­полнительное крепление матов струнами, кольцами и бандажами. При монтаже изделия должны быть плотно подогнаны друг к другу, что обес­печивается креплением изоляционных элементов штырями, на которые они накалываются (рис. 6.6). Штыри загибают вровень с наружной по­верхностью изоляции. Места неплотного соприкосновения теплоизоляционных плит между собой должны быть заделаны обрезками и отходами. У плит и матов, имеющих защитные оболочки, швы должны быть прошиты проволокой. Изоляция к поверхности может также крепиться проволочными стяжка­ми (рис. 6.7). Расстояние между крепежными штырями и проволочными стяжками зависит от характера изолируемой поверхности. При темпера­туре изолируемой поверхности до +300°С штыри располагаются на рас­стоянии 500 мм друг от друга, при температуре выше +300 °С - через 250 мм. Изоляция вертикальных стальных резервуаров панельными полно­сборными конструкциями выполняется последовательно. Сначала на ци­линдрические стенки резервуара устанавливают панели из алюминиево­го листа, на внутренней стороне которых укреплен утеплитель (минераловатный прошивной мат с металлической сеткой). Установку панелей начинают вертикальными рядами снизу вверх (рис. 6.8, 6.9). С каждой стоянки монтажного механизма осуществляется установка панелей на всю высоту в 2...4 смежных вертикальных рядах; работу выполняют с ис­пользованием механизированных средств подмащивания и подъема. Рис. 20.6. Схемы ограждения конструкций холодильников: а — кирпичная стена; 6 — стена из керамзитобетонных панелей; в- железобетонное безбалоч­ное пок-рытие; г- железобетонное покры-тие из ребристых плит; д- па-нельное покрытие; е- стены из трехслойных панелей с метали-ческой облицовкой и трудно сгораемым утеплителем; 1- Кир-пичная кладка; 2- штукатурка или гипсокартонные листы; 3- парои-золяционный слой; 4- теплоизо-ляционный слой; 5- керамзитобе-тонная панель; 6-кровельный ко-вер с защит­ным слоем; 7-армиро-ванная бетонная стяжка; 8-желе-зобетонная плита перекрытия, δ = 160 мм; 9- то же, δ = 30 мм; 10- металлическая облицовка Кровли резервуара изолируют прошивными минераловатными мата­ми с последующим покрытием их листовым алюминием или оцинкован­ной сталью слоем 0,8... 1 мм. Монтаж теплоизоляционных конструкций крыши начинает от края к центру и выполняют полностью законченны­ми секторами. Теплоизоляция конструкций, подвергаемых вибрации и ударным воз­действиям, не должна выполняться из минераловатных и засыпных мате­риалов. В отдельных цехах и помещениях не должно происходить загряз­нения окружающего воздуха от применяемых теплоизоляционных мате­риалов. Использование изделий из минеральной ваты или стекловолокна допускается только при ограждении их со всех сторон кремнеземистой или стеклянной тканью под металлическим покровным слоем Изоляцию строительных конструкций холодильников выполняют при наличии кровли или надежного укрытия, чтобы исключить возмож­ность увлажнения изоляции атмосферными осадками. Тепловую изоля­цию ограждающих поверхностей выполняют преимущественно минера­ловатными плитами на битумном вяжущем и пенополистирольными пли­тами, которые устанавливаются по месту. Нашли применение и сборные панели из этих материалов (рис. 20.6 -6.11). Промышленностью выпускаются полуцилиндры пенополистиролъные, предназначенные для изоляции трубопроводов диаметром 25...219 мм с температурой изолируемой поверхности от - 190 до +80 °С. Размеры из­делий, мм: длина 1000, толщина 30...85 (с интервалом в 5 мм). Изоляцию трубопроводов полуцилиндрами и цилиндрами из мине­ральной ваты выполняют на синтетическом вяжущем (рис.20.7. 6.11). Полу­цилиндры и цилиндры устанавливают с подгонкой по месту с заделкой швов и закрепляют бандажами. Бандажи применяют из стальной ленты или проволоки. Изделия закреп­ляют на трубопроводе на синтети­ческом вяжущем со смещением поперечных швов. Для канальной прокладки трубопроводов защитные покры­тия выполняют из стеклопластика или поропласта. Теплоизоляцион­ный слой на трубопроводы наносится в заводских условиях (рис. 20.8). Освоен выпуск индустриальных теплоизоляционных конструкций для тепловой изоляции трубопроводов. Конструкции массой до 20 кг изготовляют в виде цилиндров с одним разрезом вдоль образующей или из двух полуцилиндров. Комплектные конструкции представляют собой по­добранный по размеру изолируемого трубопровода комплект, включаю­щий основной теплоизоляционный слой, защитное покрытие и необходи­мые крепежные детали (рис. 20.9). Рис. 20.8. Блок трубопроводов с изоляцией поропластом На горизонтальные поверхности теплоизоляцию из плит, панелей и блоков укладывают насухо с заделкой швов, на вертикальных поверхно­стях изоляцию выполняют в виде кладки стен с перевязкой на цементно-песчаном растворе. Специфические особенности технологии устрой­ства теплоизоляции должны быть оговорены в проекте. Скорлупы и сегменты используют при теплоизоляции трубопрово­дов. Их укладывают насухо на изолируемую поверхность, плотно приго­няют друг к другу. Наружные швы при необходимости заливают масти­кой, а сегменты с двух сторон закрепляют проволочными кольцами или бандажами из полосового железа или алюминия. Для ускорения работ на трубопровод первоначально надевают резиновое монтажное кольцо, под которое а) Рис. 20.9. Теплоизоляционные конструкции для изоляции трубопроводов: I—полносборная: а —в собранном виде; 6 — в разобранном виде; 1 — металлический изоляци­онный слой; 2 — покровный металлический слой; 3 — бандажи; 4 — покровный слой; в — процесс монтажа изоляции; г— смонтированная конструкция; II—комплектная: а—в — завершение монтажа (затяжка покрытия и установка самонарезающих винтов); III -универсальная: а- блочная; 6- блочно-комплектная; 1-металлическое покрытие; 2- вкладыш с гофрированной структурой; 3-шплинт; 4- крепежный элемент; 5-прошивные клещи Рис.20.10. Металлическое покрытие трубопроводов из гладкого листа Рис. 20.11. Изоляция труб полуцилиндрами (а) и сегментами (б): 1- полуцилиндр (сегмент); 2- бандажная металлическая лента; 3- натяжной ключ; 4 -пряжка; 5- трубопровод; 6- резиновый шнур; 7- бандажи (кольца) из проволоки просовывают сегменты. По мере сборки изоляцию стягивают проволочными кольцами, а монтажное кольцо перемещают в новое поло­жение (рис. 20.11). По готовой изоляции устраивают слой защитной штукатурки или по­крывают слоем алюминиевой фольги. Устройство теплоизоляции в зимних условиях. Теплоизоляцию зимой выполняют в условиях, исключающих увлаж­нение изолируемой поверхности и теплоизоляционного материала, про­изводство работ при дожде или снегопаде должно быть исключено. Теп­лоизоляцию наносят на поверхность, очищенную от снега и наледи, хоро­шо подготовленную и покрытую гидроизоляцией. Мастичную и литую теплоизоляцию наносят только на отогретую поверхность, выполняют в тепляках при температуре не ниже 5°С. Для устройства обволакивающей и штучной гидроизоляции требуется наличие поверхности с положитель­ной температурой и отсутствие осадков. Не рекомендуется производить работы при температурах ниже - 20 °С. 7. Контроль качества теплоизоляционных работ Одним из основных назначений тепловой изоляции является сокра­щение тепловых потерь и тем самым обеспечение экономии расходова­ния топлива. Тепловые потери зависят от качества монтажа теплоизоля­ции на конструкции, т.е. от того, насколько тщательно и технически грамотно она выполнена. К излишним теплопотерям приводят в первую оче­редь нарушения технических условий монтажа теплоизоляции. В минераловатных и других волокнистых строительных материалах на величину тепловых потерь влияет плотность укладки материалов. При слабом уплотнении материала в период эксплуатации происходит его усадка и расход топлива в этом случае может значительно возрасти. Но и излишнее уплотнение материала в процессе производства работ или при неправильном хранении его на складе также увеличивает его теплопро­водность. Повышение качества выполнения изоляционных работ может при­вести к значительной экономии топлива. Для этого уже при проектирова­нии должны предусматриваться индустриальные материалы с высокими теплотехническими характеристиками и прогрессивные способы выпол­нения работ. Необходимо также обеспечить своевременную и качествен­ную готовность поверхностей под монтаж изоляции. Важно создать безо­пасные условия для проведения работ, позволяющие рабочим сосредото­читься на качестве монтажа теплоизоляции. Первостепенное влияние на качество смонтированной изоляции ока­зывают технические показатели используемых материалов. Поэтому не­обходимо проводить систематическую контрольную проверку изоляци­онных материалов и изделий, поступающих на строительную площадку, обеспечить их надлежащее складирование и защиту от воздействия окру­жающей среды. На каждом рабочем участке должна быть отработана система контро­ля, обеспечивающая высокий уровень качества выполняемых работ: • проверка качества теплоизоляционных и покровных материалов, поставляемых заводами-изготовителями; • соблюдение технологии монтажа основного теплоизоляционного и покровного слоев; • применение соответствующего инструмента и средств механиза­ции; • тщательная приемка объектов под изоляционные работы; • высокая квалификация рабочих-изолировщиков; • правильное хранение материалов на складах и в зоне работ; • правильная транспортировка материалов (использование для транс­портировки и хранения материалов только контейнеров); • качество и надежность средств подмащивания. Лекция 21. УСТРОЙСТВО АНТИКОРРОЗИОННЫХ И ОТДЕЛОЧНЫХ ПОКРЫТИЙ 1.Конструкции и способы их защиты от коррозии 2. Технология основных антикоррозионных покрытий 3.Основные виды отделочных покрытий и их определения 4. Технология процессов остекления. Основные положения и материалы для стекольных работ 1.Конструкции и способы их защиты от коррозии Для первичной защиты строительных конструкций от коррозии используют коррозионно-стойкие для данной среды покрытия. При необ­ходимости предусматривают вторичную защиту поверхности конструк­ции: • лакокрасочными покрытиями; • оклеечной изоляцией из листовых и пленочных материалов; • облицовкой, футеровкой, применением изделий из керамики, шлакоситалла, стекла, каменного литья, природного камня; • штукатурными покрытиями на основе цемента, полимерных вяжу­щих, жидкого стекла, битума; • уплотняющей пропиткой химически стойкими материалами. По степени воздействия на строительные конструкции среды разде­ляются на неагрессивные, слабоагрессивные, среднеагрессивные и силь­ноагрессивные. По физическому состоянию среды подразделяют на газо­образные, твердые и жидкие, а по характеру воздействия на материал конструкции — на химически и биологически активные. Для бетонных и железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в агрессивной среде, при их проектировании коррозионную стойкость обеспечивают применением коррозионно-стойких со­ставляющих, добавок, повышающих коррозионную стойкость самого бе­тона и его защитную способность для стальной арматуры. В изготовляе­мых конструкциях должны быть снижены проницаемость бетона, трещиностойкость, ширина расчетного раскрытия трещин и толщина защитного слоя бетона. В случае недостаточной эффективности антикоррозийной защиты при изготовлении конструкций следует дополнительно предусмотреть их защиту: • лакокрасочными покрытиями (аэрозолями) — при действии газообразных и твердых сред; • лакокрасочными мастичными многослойными покрытиями — при действии жидких сред, при непосредственном контакте покрытия с твер­дой агрессивной средой; • оклеечными покрытиями — при действии жидких сред, при распо­ложении конструкции в грунте, в качестве непроницаемого слоя в обли­цовочных покрытиях; • облицовочными покрытиями, в том числе из полимербетонов — при действии жидких сред, при расположении конструкции в грунте, в качестве защиты от механических повреждений оклеечного по­крытия; • уплотняющей пропиткой химически стойкими материалами — при действии жидких сред и грунта; • гидрофобизацией — при периодическом увлажнении водой или ат­мосферными осадками, образовании конденсата, в качестве грунтового слоя под лакокрасочное покрытие. Меры защиты железобетонных конструкций от коррозии назначают­ся в проекте производства работ с учетом вида и особенностей защищае­мых конструкций, технологии их изготовления, возведения и условий эксплуатации. Для бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений с агрессивными средами необходимо предусматривать применение толь­ко следующих цементов: портландцемента, шлакопортландцемента, сульфатостойкого, глиноземистого и напрягающего цементов. Не допускается введение хлористых солей в состав бетона для железобетонных конструкций, а также в растворы для инъецирования каналов, замоноличивания швов и стыков конструкций. Толщину защитного слоя бетона для плоскостных конструкций до­пускается применять равной 15 мм для слабоагрессивной и среднеагрессивной сред и равной 20 мм — для сильноагрессивной среды. Для аналогичных монолитных конструкций необходимая толщина защитного слоя повышается на 5 мм. Закладные детали и соединительные элементы в стыках конструкций, подверженные воздействию жидкой среды, должны быть защищены ме­таллическими или комбинированными покрытиями. На поверхностные закладные детали необходимо в обязательном порядке наносить лакокра­сочные покрытия. Толщина металлизационных покрытий и металлизационного слоя в комбинированных покрытиях должна быть для цинковых и алюминие­вых покрытий не менее 120 мкм. Толщина цинковых покрытий, получае­мых горячим цинкованием, должна быть не менее 50 мкм, а гальваниче­ским способом — не менее 30 мкм. Для защиты деревянных конструкций от коррозии, вызываемой воз­действием биологических агентов, применяют антисептирование, кон­сервирование, покрытие лакокрасочными материалами или поверхност­ную пропитку составами комплексного действия. Если конструкция ока­жется в химически агрессивной среде, то для защитного покрытия лако­красочные материалы или пропитку составами комплексного действия. В зависимости от степени агрессивного воздействия деревянные кон­струкции защищают водорастворимыми и трудновымываемыми анти­септиками или путем обработки поверхности антисептическими паста­ми. Защитные покрытия выполняют из влагостойких лакокрасочных ма­териалов или влагобиозащитных пропиточных составов. Для защитных покрытий древесины применимы лаки и эмали пентафталевые, перхлорвиниловые, эпоксидные, эпоксидно-фенольные и др. Антисептирование рекомендуется выполнять фтористым натрием, аммо­нием кремнефтористым, специально разработанными для антисептирования препаратами. При консервировании древесины лучшими препара­тами признаны масло каменноугольное, антраценовое и сланцевое. Для химической защиты деревянных конструкций разработаны хи­мически стойкие, влагостойкие лакокрасочные материалы и химически стойкие влагостойкие пропиточные составы. Каменные и асбестоцементные конструкции. Агрессивное воздейст­вие на конструкции из этих материалов может быть газообразным, жид­ким. При засоленных грунтах и жидких агрессивных средах не разреша­ется применение конструкций из силикатного кирпича, а также строи­тельных растворов с использованием глины и золы. При периодическом увлажнении агрессивной средой и заморажива­нии кладки марку кирпича по морозостойкости следует принимать не ниже F50. При сильноагрессивной степени воздействия кислых сред следует применять для кладки кислотостойкие растворы на основе жидкого стекла или полимерных связующих. Поверхности каменных и армокаменных конструкций от коррозии необходимо дополнительно защищать: по штукатурке — лакокрасочным покрытием, непосредственно по каменной кладке — многослойными мастичными материалами. Асбестоцементные стеновые панели не должны соприкасаться с грунтом. Эти конструкции необходимо располагать на цоколе, имеющем гидроизоляционную прокладку, предохраняющую панели от капилляр­ного подсоса агрессивных грунтовых вод. Поверхность асбестоцементных конструкций следует защищать от агрессивного воздействия сред ла­кокрасочными покрытиями, такими же как и для бетонных конструкций. Металлические конструкции должны покрываться антикоррозион­ными покрытиями при агрессивном воздействии сред — атмосферы воз­духа, жидких органических и неорганических сред, грунтов. Несущие конструкции из алюминия должны быть защищены от кор­розии путем электрохимического анодирования (толщина слоя > 15 мкм). При эксплуатации конструкций в воде они должны быть дополнительно окрашены водостойкими лакокрасочными материалами. Примыкание конструкций из алюминия к конструкциям из кирпича или бетона допускается только после полного твердения раствора или бе­тона независимо от степени агрессивного воздействия среды. Участки примыкания должны быть защищены лакокрасочными покрытиями. Обетонирование конструкций из алюминия не допускается. Примыкание окрашенных конструкций из алюминия к деревянным допускается при условии пропитки последних креозотом. Для защиты стальных и алюминиевых конструкций от коррозии при­меняют лакокрасочные материалы (грунтовки, краски, эмали, лаки), раз­битые в зависимости от степени агрессивного воздействия среды на четы­ре группы: I — пентафталевые, глифталевые, эпоксиэфирные, алкидно-стирольные, масляные, масляно-битумные, алкидно-уретановые, нитроцеллюлозные; II — фенолформальдегидные, хлоркаучуковые, перхлорвиниловые, поливинилбутиральные, полиакриловые, акрил силиконовые, полиэфирсиликоновые, сланцевиниловые; III — эпоксидные, кремнийорганические, перхлорвиниловые, слан­цевиниловые, полистирольные, полиуретановые, фенолформальдегид­ные; IV — перхлорвиниловые и эпоксидные. Горячее цинкование и алюминирование методом погружения в рас­плав необходимо предусматривать для защиты от коррозии стальных конструкций с болтовыми соединениями, а также болтов, гаек и шайб. Га­зотермическое напыление цинка и алюминия необходимо предусматри­вать для защиты стальных конструкций со сварными, болтовыми и закле­почными соединениями. Электрохимическая защита является обязатель­ной для стальных конструкций, погружаемых в грунт или в неорганиче­ские жидкие среды, внутренних поверхностей днищ резервуаров для нефти и нефтепродуктов. Химическое оксидирование с последующим окрашиванием или элек­трохимическое анодирование поверхности должно предусматриваться для защиты от коррозии конструкций из алюминия.. Участки конструк­ций, на которых нарушена целостность защитной анодной или лакокра­сочной пленки в процессе сварки, клепки и других процессов, выполняе­мых при монтаже, после предварительной зачистки должны быть защи­щены лакокрасочными покрытиями с применением протекторной грун­товки. 2. Технология основных антикоррозионных покрытий Для предупреждения коррозии зданий и сооружений применяют раз­ные способы защиты, в том числе металлизацию, окраску лакокрасочны­ми составами, гуммирование и гидрофобизацию. Металлизацию применяют для защиты металлических и закладных деталей железобетонных конструкций. Используют цинковую или алю­миниевую проволоку, толщина слоя наносимого защитного покрытия 0,2...0,5 мм. Окраску лакокрасочными составами используют для защиты от коррозии металлических конструкций. Применяют масляные краски, лаки, эмали на основе синтетических смол, битумные мастики и раство­ры. Защитное покрытие состоит из грунтовки и покровных слоев, количе­ство которых зависит от назначения покрытия, свойств защищаемого ма­териала, технологических условий процесса нанесения и эксплуатации покрытия. Грунтовку наносят на очищенную и сухую поверхность, она не долж­на иметь на окрашиваемой поверхности пропусков, подтеков и других де­фектов, поэтому она наносится тонкими слоями (желательно не менее двух). На подготовленное грунтовкой основание наносят основные слои окраски. Количество слоев определяют в зависимости от назначения по­крытия, технологического процесса нанесения, свойств защищаемого ма­териала и условий эксплуатации покрытия Нанесение покрытия несколькими слоями сводит к минимуму про­никновение агрессивной среды через возможные поры одного и даже двух слоев. Покрытие одним слоем большой толщины приводит, как пра­вило, к появлению трещин, нарушению сплошности покрытия и плохой прилипаемости (адгезии) к основанию. При многослойном нанесении по­крытия каждый последующий слой наносят после полного высыхания и отвердения предыдущего. Окраску производят механизированным и ручным способами. При механизированном способе используют пневматические или механиче­ские распылители. При окраске малых форм, конструкций решетчатой структуры, в труднодоступных местах во избежание больших потерь ла­кокрасочных материалов более предпочтительна ручная окраска. Гуммирование — нанесение на поверхность сырой резины с после­дующей вулканизацией. На очищенную от грязи и пыли и обезвоженную поверхность наносят тонкий слой резинового клея, на который наклады­вают листовую или рулонную сырую резину и подвергают температур­ной обработке — вулканизации. В результате образуется сплошное защит­ное покрытие толщиной, зависящей от толщины сырой резины (2..А мм). Допускается нанесение на поверхность нескольких слоев раствора сырой резины в бензине. Слои наносят через 40...60 мин после высыхания пре­дыдущего, затем покрытие вулканизируют. Гидрофобизация — покрытие поверхностей железобетонных и каменных конструкций водными растворами кремнийорганических соединений. На поверхности, покрытой составом, образуется защитная водонепроницае­мая пленка, препятствующая проникновению воды и коррозии материа­лов. Нанесение растворов осуществляют кистями, валиками, краскопуль­тами, другими средствами малой механизации. Покрытие служит 3...5 лет, его необходимо периодически обновлять. Антикоррозионное покрытие выполняют при положительных темпе­ратурах. При необходимости работ при отрицательных температурах не­обходим отогрев основания, применение подогретых составов, тепловая защита выполненных покрытий. При выборе и устройстве антикоррозионных покрытий следует руководствоваться требованиям СНиП 3.04.03-85. Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии, СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии. 3.Основные виды отделочных покрытий и их определения Устройство отделочных покрытий — завершающий этап возведения зданий и сооружений. Их назначение — придать сооружению закончен­ный вид, отвечающий гигиеническим и эстетическим требованиям, функ­циональному назначению помещений. Выполненные отделочные покрытия должны быть достаточно долго­вечными, предохранять строительные конструкции от воздействий окру­жающей среды, обеспечивать нормальные условия эксплуатации и отве­чать эстетическим требованиям, заложенным в проект. Применяемые от­делочные материалы должны быть технологичными для производства работ, экономичными, обеспечивающими минимальные затраты труда при устройстве, эксплуатации и при ремонтных работах. По технологическим признакам отделка зданий включает остекление, оштукатуривание, облицовку поверхностей, устройство подвесных по­толков, отделку поверхностей малярными составами, рулонными и лис­товыми материалами, устройство покрытия пола. Остекление — заполнение в здании или сооружении проемов, остав­ленных для пропускания света. Остекление может быть наружным (за­полнение оконных проемов, входных и балконных дверей, витрин мага­зинов и других элементов зданий гражданского назначения, световые фо­нари гражданских и промышленных зданий) и внутренним (светопропрозрачные перегородки и двери, витражи, фрамуги и т.п.). Оштукатуривание — покрытие наружных и внутренних конструк­ций зданий и сооружений защитным слоем, который в зависимости от применяемых материалов может выполнять самые разнообразные функ­ции. Облицовка поверхностей — придание поверхностям большей архи­тектурной и эстетической выразительности за счет нанесения на них об­лицовочных материалов и изделий. Устройство подвесных потолков — создание дополнительного по­толка для обеспечения требуемых эстетических и акустических характе­ристик помещения. Окраска малярными составами — нанесение на вертикальные и горизонтальные поверхности зданий и помещений лакокрасочных по­крытий (после тщательной предварительной подготовки основания под это покрытие), придающих поверхностям внешнюю выразительность, значительно улучшающих защитные свойства конструкций. Покрытие поверхностей рулонными материалами — наклеива­ние на стены и потолки обоев и синтетических пленок для придания по­мещениям эстетической выразительности и нарядности. Устройство покрытий полов — выполнение покрытий из разнооб­разных конструкционных материалов (по соответствующему основа­нию), которые в течение длительного времени должны воспринимать эксплуатационные нагрузки от передвижения людей, перемещения гру­зов, передвижения автомобилей в паркинге, значительные статические нагрузки и т.п. Отделочные покрытия характеризуются значительными трудоемко­стью, многодельностью, и как следствие (включая технологические пере­рывы на сушку промежуточных слоев), продолжительностью производ­ства работ. Прогресс технологии отделки помещений базируется на соз­дании новых прогрессивных материалов, значительном сокращении мок­рых процессов, требующих длительной сушки, широком применении механизмов и средств малой механизации для резкого сокращения трудо­емкости выполнения отделочных работ. 4. Технология процессов остекления. Основные положения и материалы для стекольных работ Надлежащее естественное освещение должно быть организовано в помещениях с постоянным пребыванием людей, в том числе в жилых, об­щественных и производственных зданиях. Естественное освещение бы­вает боковым, верхним и комбинированным. Боковое освещение осуще­ствляют через световые проемы в наружных стенах, верхнее и комбини­рованное— через фонари, световые проемы в конструкциях покрытия, в том числе стеклянные крыши. Освещенность помещений регламентиру­ется нормами, нарушение которых может привести к перегреву помеще­ний в летний период и переохлаждению их в зимний период, недостатку ежедневного солнечного освещения — инсоляции. Стекольные работы, независимо от времени года, выполняют до нача­ла внутренних отделочных работ. Это необходимо для защиты помеще­ний от увлажнения атмосферными осадками и создания нормальных ус­ловий работы отделочников. Материалы для стекольных работ.. Остекление световых проемов может выполняться одинарным, двой­ным и тройным; оно может быть из оконного стекла, стеклопакетов, стек­лоблоков и т.п. Размеры проемов и количество слоев остекления зависят от габаритов помещений, климатических условий, вида и конструктивно­го решения стенового ограждения. Ошибки в проектировании и произ­водстве работ приводят к промерзанию и загниванию деревянных окон, промерзанию и коррозированию металлических переплетов. Оконные блоки изготовляют деревянными, деревометаллическими, пластмассовыми, металлическими, металлопластиковыми и комбиниро­ванными. В современных зданиях, возводимых на индустриальной осно­ве, оконные проемы заполняют стеклопакетами. Остекление оконных переплетов, фрамуг, форточек жилых зданий осуществляют листовым стеклом толщиной 2...6 мм, для остекления две­рей используют прозрачное и узорчатое стекло толщиной до 7 мм. Витри­ны в общественных зданиях, витражи, светопрозрачные перегородки за­полняют стеклами специального изготовления — большеразмерным по­лированным или неполированным стеклом толщиной 6,5... 12 мм. Для остекления фонарей и других аналогичных конструкций, а также в теплицах и оранжереях, которые могут противостоять значительным ветровым и снеговым нагрузкам, используют листовое армированное стекло толщиной 5...5,5 мм (рис. 8.1) или трехслойную комбина­цию— два слоя стекла и пленка из триплекса между ними. Оконное стекло обыкновенное предназначено для заполнения свето­вых проемов зданий и сооружений различного назначения. Стекло долж­но быть бесцветным или иметь цвет, заданный архитектурным обликом возводимого здания, равномерной толщины, без пузырей, инородных включений, волнистости. Витринное стекло, полированное и неполированное, применяется для устройства витрин в магазинах, витражей и в ог­раждающих конструкциях выставочных залов, павильонов, кинотеатров, клубов, вокзалов и т.д. Стекло листовое узорчатое предназначено для заполнения световых проемов с целью снижения солнечной радиации, для декоративного ос­текления перегородок и дверей. Стекло может быть бесцветным и цвет­ным, иметь на одной или на обеих сторонах рельефный рисунок. Армированное листовое стекло выпускается бесцветным и цветным, наружная поверхность может быть гладкой или узорчатой. Стекло арми­руется сварной сеткой из стальной проволоки с защитным алюминиевым покрытием с ячейками 12,5 и 25 мм; сетка должна располагаться по всему листу стекла и не менее 1,5 мм от его поверхностей. Стекла этого типа применяют для установки в фонари промышленных зданий и ограждения лифтов и балконов в жилых и общественных зданиях. Армированное листовое стекло — закаленное стекло для внутренней и наружной отделки стен и перегородок. При изготовлении плоские лис­ты покрывают с одной стороны эмалевой краской, при последующей тер­мообработке стекло упрочняется, а краска диффузируется и закрепляется на его поверхности. Теплопоглощающее стекло нашло применение для остекления холо­дильных установок. Стекло хорошо поглощает инфракрасное излучение, поэтому широко применяется в помещениях, где пониженная температу­ра вызвана технологией производства. Энергосберегающее стекло, имеющее пониженную теплопровод­ность, используют в жилых и офисных зданиях. Стеклоблоки представляют собой герметичное изделие, полученное в результате сварки двух коробок-полублоков. Стеклоблоки — самоне­сущие пустотелые элементы, соединяемые на растворе, могут быть ис­пользованы для вертикальных световых проемов, звуко- и теплоизоля­ции, наружных и внутренних светопропускающих ограждений. Огражде­ния из стеклоблоков применяют при устройстве световых проемов в на­ружных стенах, на лестничных клетках, в санузлах, в спортзалах, бассейнах и т.п. Блоки бывают цветные и неокрашенные, по­следние могут иметь голубоватый, желтоватый или зеленоватый оттенок. Стеклопакеты нашли широкое распространение в последние годы. Это два или три стекла, соединенные между собой в жесткую и замкну­тую конструкцию, между ними образуется замкнутая камера с прослой­кой осушенного воздуха или инертного газа. В зависимости от конструкции стеклопакеты подразделяют на одно- и двухкамерные. На­ружное стекло может нести несколько дополнительных функций, поэто­му оно бывает полированным, матовым, армированным и т.п. В однока­мерных стеклопакетах расстояние между стеклами составляет 6... 16 мм, в двухкамерных — 6... 12 мм. Рамы для стеклопакетов изготовляют из дре­весины твердых пород, пластика, алюминия или комбинации перечис­ленных материалов. Данный вид остекления применяют; главным обра­зом для заполнения оконных проемов граж­данских зданий. Стеклопакеты могут быть предназначены для остекления балконных дверей, витрин, зенитных фонарей различ­ных по назначению зданий. Применение стеклопакетов позволяет значительно сни­зить теплопотери и звукопроводность; ис­ключается запотеваемость стекол. Профильное стекло, называемое «стек­лопрофилитом», изготовляют открытого и замкнутого профиля и используют для уст­ройства прозрачных ограждений без пере­плетов. Этот вид стекла светопрозрачен и создает в помещении рассеянное мягкое освещение. В сечении стекло может быть в виде швеллера, ребристым и короб­чатым. Стеклопрофилит выпускают бес­цветным и цветным, армированным и неармированным, с гладкой, рифленой и узорчатой поверхностью. Стекло должно быть обязательно отожжено. Стекло на строительных площадках должно храниться в закрытых помещениях или под навесом в деревянных контейнерах. Все оконные блоки поступают на строительную площадку застеклен­ными на деревообрабатывающих комбинатах. Это позволяет сократить объем работ на стройке до минимума, уменьшить трудоемкость и улуч­шить качество остекления. Для стекольных работ, выполняемых на строительной площадке, стекло доставляют в контейнерах, централизо­ванно раскроенным по размерам остекляемых проемов. Заготовку стекол и приготовление замазок и других заполнителей и комплектующих сле­дует производить в мастерских, стекло должно поставляться на объект комплектно с уплотнителем, герметиками, а также установочными и кре­пежными материалами. Оконное стекло используют обычно в жилищном строительстве, ос­тальные типы стекла— в общественных, административных и промыш­ленных зданиях. Основные процессы при остеклении. Нарезка стекла. При необходимости нарезают стекло стеклорезами алмазными или из твердосплавного металла; для точного раскроя и нарез­ки используют шаблоны и специальные линейки. В мастерских нарезку осуществляют при помощи электростеклорезов, в которых электриче­ский ток нагревает тонкую нихромовую проволоку и от одностороннего нагрева стекло лопается по ровной намеченной линии. Разметку и резку стекла осуществляют по картам раскроя, обеспечивающим наименьшее количество отходов. Раскрой и резку стекла производят на специально оборудованных столах, при этом необходимо иметь в виду, что размер стекла должен быть на 4...6 мм меньше расстояния между фальцами, приблизи­тельно по 2...3 мм с каждой стороны. Это требуется для того, чтобы стек­ло легко можно было вставить в оконный переплет, кроме того, при раз­бухании древесины переплета стекло не обжималось и не лопалось. Крепление стекла в переплетах. В оконных переплетах крепят стек­ла различными замазками, прокладками из резины, деревянными и ме­таллическими штапиками, шпильками, пружинами и штырями. Стекольные работы выполняют с применением пере­носных столиков, столиков-подмостей, лестниц-стремянок. Для облегче­ния кантования, переноски и установки в раму стекол применяют одно-, двух- и трехтарельчатые вакуум-присосы. Одно- и двухтарельчатые вакуум-присосы предназначены для извлечения листового стекла из тары, ук­ладки его на стол для резки, а также для переноски к месту установки. Трехтарельчатые вакуум-присосы позволяют захватывать, поднимать, переносить и устанавливать крупноразмерные стекла и стеклоконструкции при остеклении витрин и витражей. Остекление фонарей и переплетов промышленных зданий выполня­ют с подвесных лесов или самоходных самоподъемных подмостей. Вит­ринное стекло устанавливают при помощи блоков, лебедок и автокранов, при остеклении многоэтажных зданий применяют телескопические выш­ки. Для подъема стекол используют подъемники и траверсы с пневмати­ческими присосками. Лекция 22. ПРОИЗВОДСТВО ШТУКАТУРНЫХ РАБОТ. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1. Конструктивные элементы, виды и классификация штукатурок 2. Материалы для штукатурных работ 3. Основные слои штукатурного намета 4. Виды обыкновенной штукатурки 5. Подготовка поверхностей к оштукатуриванию 6. Оштукатуривание поверхностей 7.Требования к качеству штукатурки. Основные дефекты 1. Конструктивные элементы, виды и классификация штукатурок Штукатурка конструкций зданий и сооружений предназначена для защиты от вредного влияния атмосферных, механических и химических воздействий, для уменьшения звуко- и теплопроводности конструкций, для декоративного оформления наружных и внутренних поверхностей. Штукатурка предохраняет конструкцию от сырости, выветривания, по­вышает санитарно-гигиенические условия помещений, повышает огне­стойкость конструкций. Штукатуркой называют нанесенный в пластич­ном состоянии на отделываемую поверхность слой раствора, выровнен­ный, уплотненный и впоследствии затвердевший. Классификация штукатурок. Штукатурки подразделяют по следующим трем направлениям: по виду вяжущих — цементная, известковая, цементно-известковая, известково-гипсовая, известково-глиняная; по сложности выполнения — простая (для отделки вспомогательных и складских помещений), улучшенная (для отделки жилых помещений, торговых залов, учебных заведений) и высококачественная (отделка му­зеев, театров, административных и офисных зданий и помещений); по назначению — обычная, декоративная и специальная (для допол­нительной защиты от внешних неблагоприятных факторов). 2. Материалы для штукатурных работ Для получения качественной штукатурки, имеющей определенную фактуру и свойства (звукоизоляция, теплоизоляция, влагостойкость), применяют различные материалы: вяжущие, заполнители, воду, добавки. Вяжущие — порошкообразные вещества, после затворения водой переходят со временем из тестообразного в камневидное состояние. Вя­жущее, твердеющее и набирающее прочность только на воздухе, называ­ют вяжущим воздушного твердения. Вяжущее, сохраняющее и повы­шающее свою прочность на воздухе, но еще лучше в воде или во влажных условиях, называют вяжущим гидравлического твердения. Основные вяжущие, применяемые для штукатурных работ: цементы (портландцемент, пуццолановый, шлакопортландцемент, расширяющий­ся, гидрофобный, кислотостойкий, цветные и другие специальные цемен­ты), строительный гипс, известь строительная (негашеная молотая, из­вестковое тесто и известь гидратная), глина. Заполнители — составная часть растворов, к которым относятся пе­сок, шлак, щебень, другие материалы. Применяют песок горный, речной, морской, озерный и карьерный с размерами зерен от 0,3 до 5 мм. Недопустимо содержание в песке глини­стых частиц более 5% . Плотность песка составляет 1,5... 1,7 т/м3. Для штукатурных работ лучшим считается песок остроугольной формы сред­ней и мелкой (но не пылеватой) крупности. Допускается применять гра­вий природный, недробленый, окатанной формы и щебень природный, дробленый, рваной остроугольной формы, с зернами размером 2,5...20 мм. Рассмотренные заполнители относятся к тяжелым с плотностью более 1000 кг/м3. Легкие заполнители для штукатурных растворов имеют плотность менее 1000 кг/м3. Шлак — куски рваной формы, продукт сжигания ка­менного угля. Для получения шлакового песка шлак размалывают на мельницах и просеивают. Применяют такие пески плотностью 0,7...0,9 т/м3 как звуко- и теплоизоляционный материал при оштукатуривании перего­родок и наружных фасадов. Пемза — пористая вулканическая порода плотностью до 0,6 т/м3. Древесный уголь добавляют в штукатурный рас­твор для уменьшения массы штукатурки. Декоративные заполнители применяют в штукатурках для придания им блеска и более выразительного внешнего вида. Они применимы, когда штукатурка является завершающим слоем отделки поверхности. К таким заполнителям относятся слюда, антрацит, кварц, битое стекло, каменная крошка. Слюда и битое стекло крупностью 1...6 мм добавляют в небольшом количестве в растворы для придания поверхностям кристаллическо­го блеска. Каменная крошка различных цветов получается в результате дробле­ния мрамора, гранита, известняка, других каменных пород. В строитель­ные растворы добавляется каменная крошка с зернами крупностью 0,3...5 мм. При заглаживании и шлифовке схватившегося раствора поверхность при­обретает блеск и кажущуюся фактуру естественного материала. Добавки можно разбить на три основные группы. Минеральные и ор­ганические добавки — золы, шлаки, пемза, трепел, диатомиты, пуццола­на, обожженная глина. При смешивании в тонкоизмельченном состоянии с воздушной известью и при затворении водой они образуют тесто, спо­собное после твердения на воздухе твердеть и под водой. Химические добавки придают цементным растворам водонепрони­цаемость и другие защитные свойства. К таким добавкам относится рас­творимое (жидкое) стекло. Это тяжелая густая жидкость буровато-желто­го цвета, которую растворяют в воде в пропорции 1:6. Этим раствором за­творяют приготовленную сухую смесь. При затвердевании жидкое стек­ло образует на поверхности штукатурки водонепроницаемую и огнеупорную пленку. Такой штукатурный раствор применяют для ошту­катуривания сырых мест. Пластифицирующие добавки — лигносульфонаты технические (ЛСТ), мылонафт, древесный пек и целый ряд других добавок, приведенных в ГОСТ24211-2003 «Добавки для бетонов и растворов». Они повышают пластичность растворов, удобоукладываемость, морозостойкость, позволяют уменьшить расход це­мента. В цементных растворах в качестве пластификаторов используют также глину и известь. Применяют морозостойкие добавки для наружных работ. Штукатурные растворы применяют для внутренней и наружной отделки зданий. При затвердевании растворы превращаются в твердую камневидную массу. Качество раствора подразумевает обеспечение нескольких важных его характеристик. Свежеприготовленный раствор должен быть удобоукладываемым, иметь хорошую подвижность, пластичность, водоудерживающую способность, хорошую адгезию (прилипаемость) к основанию; раствор на поверхности должен быстро твердеть, иметь нужную густоту, не давать большой усадки и не растрескиваться при высыхании. Удобоукладываемость— способность раствора легко; наноситься и распределяться на поверхности, хорошо заполняя при этом все неровно­сти. Такие свойства присущи жирным пластичным растворам — глиня­ным, известковым и смешанным, и они практически отсутствуют в жест­ких цементных растворах. Подвижность — способность раствора при нанесении на поверх­ность растекаться по ней без приложения особых силовых воздействий. Пластичность — свойство раствора принимать и сохранять форму, приданную ему с помощью рабочего инструмента. Водоудерживающая способность — способность нанесенного на по­ристое основание раствора медленно отдавать ему свою влагу. Для получения растворов хорошего качества необходимо правильно рассчитать его состав. Жидкие растворы применяют для нанесения об-рызга, полужидкие — для накрывки, полугустые — для грунта. Для тол­стых штукатурных наметов, выполняемых по сетке, применяют густые растворные смеси. С увеличением в растворе вяжущего повышается его пластичность и удобоукладываемость, с добавлением воды происходит переход от густых растворов к жидким. Растворы применяют простые (глиняные, известковые и цементные) и смешанные. Глиняный раствор используют для сухих внутренних по­мещений. Недостаток раствора — малая прочность, легко размывается водой. Целесообразно сверху устраивать покрытие из известкового или известково-гипсового раствора. В последние годы простые глиняные рас­творы практически не применяются. Состав глиняного раствора для жирной глины — на 1 ч. глины прихо­дится 4...5 масс. ч. песка; для средней глины — соответственно 3...4 ч. песка, для тощих глин соотношение уменьшается — на 1 ч. глины прихо­дится 2...3 ч. песка. При жирной глине желательно применять растворы смешанные, например, на 1 ч, глины берется 0,3 ч. извести и 5 ч. песка; при использовании цемента — на 1 ч. глины: 0,15 ч. цемента: 4 ч. песка. Известковый раствор используют для оштукатуривания внутренних и наружных поверхностей по кирпичу, бетону и дереву. Наи­более долговечно служит штукатурка в сухих помещениях. Основные со­ставы (известковое тесто и песок) — от 1: 1 до 1:4. Растворы с избытком извести растрескиваются, а с избытком песка не растрескиваются, но имеют пониженную прочность. Простые известковые растворы изготов­ляют с прочностными характеристиками по маркам от 4 до 10. Цементный раствор состоит из цемента, песка и воды. Его используют для поверхностей, подверженных воздействию влаги. Воз­можная пропорция составов от 1: 1 до 1: 6, наиболее пластичный и часто применяемый состав раствора 1:3. Для приготовления штукатурки в ос­новном применяют портландцемент, для выполнения водонепроницае­мой штукатурки — пуццолановый цемент, реже цементы на базе полиме­ров. Сложные растворы — известково-гипсовый, цементно-известковый. Известково-гипсовый раствор применим для внут­ренних работ, на 1 ч. гипса принимают 3 ч. извести. Цементно-известковый раствор, в котором для большей пластичности используют известковое тесто. В составе раствора компоненты можно менять в значительных пределах от 1:1:6 до 1:3:15. Растворы на негашеной молотой извести, в ко­торых на 1 ч. извести приходится 0,5 ч. цемента и 4 ч. песка, перед нанесе­нием на поверхность предварительно выдерживают в течение 30...40 мин. Вид применяемого штукатурного раствора зависит от назначения по­мещения и материала отделываемой поверхности. Бетонные поверхности оштукатуривают сложными растворами из цемента, извести и песка при­мерного состава 1: 1: 8, подвижностью раствора с осадкой стандартного конуса 7...9 см. Кирпичные поверхности оштукатуривают известково-песчаными растворами состава 1: 3 и подвижностью 9... 12 см. При ош­тукатуривании деревянных и гипсобетонных поверхностей используют известково-гипсопесчаные растворы, для оштукатуривания поверхно­стей помещений с повышенной влажностью (подвалы, бани, санузлы) применяют цементно-песчаные растворы повышенных марок с гидрав­лическими добавками. Все виды растворов, их составы и свойства, назначение и особенности применения приведены в ГОСТ 28013-98 Растворы строительные. Общие технические условия и ГОСТ 5802-86 (с попр. 1989) Растворы строительные. Методы испытаний Находят широкое применение сухие смеси, которые поставляются расфасованными во влагонепроницаемую упаковку, на которую наносит­ся информация о смеси, ее наименование и марка, прочностные характе­ристики готового продукта, рецепт и инструкция по приготовлению, дата изготовления и срок хранения до реализации. Штукатурные сухие смеси изготовляют на основе цемента, извести, гипса или их смесей. Крупность заполнителя может колебаться в преде­лах от 0,5 до 1,2 мм. Марка прочности раствора М25...М450. Смеси пред­назначены для оштукатуривания и отделки наружных и внутренних по­верхностей стен. Приготовляют универсальные смеси, которые применя­ют для бетонных, кирпичных, пенобетонных и других поверхностей. Су­ществует много вариантов смесей для специфичного применения. Декоративные сухие растворные смеси применяют для окончатель­ной отделки различных поверхностей. Сухие смеси используют при замоноличивании стыков конструкций для получения высокой прочности в короткие сроки. Нашли применение выравнивающие смеси при необхо­димости получения гладкой вертикальной поверхности для покраски или приклеивания обоев, при этом смеси могут быть универсальными, или только пригодными для сухих и влажных помещений. Самовыравнивающие смеси для пола позволяют выровнять и укре­пить основание. Их можно использовать для устройства стяжки пола, под укладку пола из керамических и бетонных плиток, ковровых покрытий, паркета. Существуют варианты сухих смесей для устройства износостой­ких покрытий. При смесях на синтетических смолах и при нанесении рас­твора с помощью растворонасосов можно получать значительные площади бесшовных наливных покрытий. Данная технология широко исполь­зуется при оштукатуривании стен. Теплоизоляционные сухие смеси применяют для улучшения тепло- и звукоизоляции. В качестве заполнителя используют перлитовый, керам­зитовый пески, другие виды легких заполнителей. Такие смеси подходят для наружных и внутренних работ, плотность таких смесей составляет 400...650 кг/м3. Гидроизоляционные смеси для изоляции подземных частей зданий, подвалов и цокольных этажей приготовляют на специальных и расши­ряющихся цементах, в состав входят гидрофобные добавки и микрона­полнители. Сухие смеси для ремонта и восстановления поверхностей — это вы­сокоадгезионные растворы на цементно-песчаной основе или модифици­рованные смеси. Для ремонта влажных поверхностей и при наличии высолов применяют специальные составы. В зависимости от состояния ук­репляемой поверхности возможно использование последовательно трех растворов и слоев: гидроизоляционного, покровного и отделочного на тонкодисперсных меловых, гипсовых смесях или с применением белого или цветного цемента. 3. Основные слои штукатурного намета Штукатурное покрытие обычно состоит из трех слоев — обрызга, грунта и накрывки. Это обусловлено тем, что нанесение штукатурного раствора сразу на всю толщину слоя не допускается, так как пластичный раствор будет стекать с поверхности, не схватываясь с ней. Обрызг — первый (нижний), наносимый непосредственно на ошту­катуриваемую поверхность, слой из наиболее пластичного раствора с осадкой стандартного конуса 8... 14 см при механизированном нанесении и 11... 12 см — при нанесении вручную (содержание воды до 60% от объе­ма вяжущего). Толщину слоя обрызга по каменным и бетонным стенам принимают 4...5 мм, по деревянным поверхностям — 7...9 мм. Перед на­несением обрызга каменные и бетонные поверхности смачивают водой. Обрызг обычно не разравнивают и оставляют поверхность шероховатой, его основное назначение плотно схватиться с оштукатуриваемой плоско­стью за счет заполнения всех ее неровностей, пор, пустот и быть способ­ным воспринимать и нести нагрузку от последующих слоев штукатурки. Если сравнивать назначение обрызга с другими отделочными процесса­ми, то он играет роль грунта для последующих отделочных слоев. Грунт — второй слой намета, предназначенный для выравнивания штукатурной поверхности, создания основной толщины штукатурного намета; грунт наносят обычно в несколько слоев после начала твердения раствора в слое обрызга. Раствор применяют с осадкой конуса 7...8 см (со­держание воды 30...40% от объема вяжущего), каждый последующий слой грунта наносят после схватывания и побеления предыдущего; тол­щина слоя не должна превышать 5 мм при цементных растворах и 7 мм—-при известковых. Накрывка — третий, отделочный слой штукатурки, наносимый в один прием при толщине не более 2 мм; назначение слоя — подготовка отделываемой поверхности под окраску, придание штукатурке ровной и гладкой поверхности. Раствор для этого слоя приготовляют на мелком песке с осадкой конуса 9...12 см и содержании воды в пределах 50% от объема вяжущего. Накрывку наносят после затвердения грунта до со­стояния, когда легкое надавливание оставляет на нем вмятину. Суммарная толщина штукатурки должна быть в пределах: про­стой -—12 мм, улучшенной — 15 мм и высококачественной — 20 мм. 4. Виды обыкновенной штукатурки По точности и качеству выполнения штукатурка подразделяется на три вида: простая (под сокол), улучшенная (под правило) и высококаче­ственная (по маякам). Для производства штукатурных работ применяют ручной инструмент, приведенный на рис. 9.1. Простая штукатурка состоит из обрызга и 1...2 слоев грунта, накрывочный слой отсутствует. Нанесение и выравнивание раствора вруч­ную производят при помощи штукатурной лопатки и сокола. Для разрав­нивания и затирки раствора применяют терки, полутерки, правила раз­личной длины. Разглаживанием и затиркой получают относительно ров­ную и гладкую поверхность. Применяют простую штукатурку при отделке подсобных помещений, подвалов, складов. Общая толщина про­стой штукатурки не превышает 12 мм, при накладывании на поверхность мерной линейки допускается иметь на длине 2 м не более двух зазоров до 5 мм каждый. Улучшенную штукатурку выполняют с нанесением слоя обрызга, одного или нескольких слоев грунта с разравниванием и накрывочного слоя с затиркой. Выравнивание поверхности выполняют более качествен­но правилом или с помощью полутерка. Общая толщина улучшенной штукатурки до 15 мм, допустимо на участке стены в 2 м иметь не более двух зазоров до З мм. Рис. 9.1. Ручной инструмент для штукатурных работ: 1-кисть-макловица;2- правило; 3- усеночное правило; 4- лузговое правило; 5- терка; 6- штукатурный сокол; 7 -штукатурная лопатка; 8-штукатурный ковш; 9-совок с качаю­щейся ручкой; 10- тарельчатый сокол; 11- полутерок; 12- гладилка Высококачественную штукатурку выполняют обязательно по мая­кам, в ее состав входят нанесение одного слоя обрызга, одного или не­скольких слоев грунта с разравниванием, а также накрывочного слоя с разравниванием и затиркой. Выравнивание грунта осуществляют прави­лом по маякам, затирку накрывочного слоя выполняют деревянной или войлочной теркой. Средняя общая толщина высококачественной штука­турки может достигать 20 мм, на длине 2 м можно иметь не более двух за­зоров до 2 мм. Затирку поверхности осуществляют только известково-песчаным или цементно-песчаным раствором. 5. Подготовка поверхностей к оштукатуриванию Одним из главных требований к наносимому штукатурному покры­тию является его прочное сцепление с основной поверхностью (из дере­вянных изделий, каменных, металлических, бетонных и др.). Сложный процесс оштукатуривания состоит из ряда последовательно выполняе­мых простых операций: подготовка поверхностей к оштукатуриванию (насечка, обивка сет­кой или дранкой); • провешивание и установка маяков; • нанесение штукатурного раствора (обрызга и грунта); • разравнивание слоев намета; • вытягивание тяг и разделка углов и откосов; • нанесение накрывочного слоя и затирка поверхностей. Основание под штукатурку должно прочно сцепляться с штукатур­ным раствором. Поверхности, подлежащие оштукатуриванию, очищают от пыли, грязи, жировых и битумных пятен. Недостаточно шероховатые поверхности обрабатывают насечкой или пескоструйным аппаратом. От­личительные особенности подготовки поверхностей к оштукатуриванию в зависимости от материала конструкций следующие. Бетонные поверхности: срубка наплывов, выступающей арматуры, заделка раковин и отверстий. Очистка поверхностей стальными щетками и насечка — нанесение на поверхности штрихов, углублений глубиной 3...5 мм по 1000...1200 шт. на.1 м2 с помощью скарпели, зубатки, топора, электрической щетки, отбойного молотка, пескоструйного аппарата. В ряде случаев поверхность обтягивают металлической сеткой. Подготовку завершают смачиванием поверхности водой. Кирпичные поверхности: для стен, выложенных впустошовку — очи­стка щетками, срубка выступающих мест, насечка. Если кладка выложена заподлицо, то дополнительно вырубают швы на глубину не менее 1 см. Дополнительно необходимо очистить поверхность стен стальными щет­ками или пескоструйным аппаратом, затирочными машинками, старую кирпичную кладку кроме этого насекают. Для лучшего сцепления со штукатуркой шлакобетонных поверхностей в них просверливают отвер­стия, в которые устанавливают пробки, вбивают гвозди и устраивают проволочное оплетение. Металлические поверхности — очистка от ржавчины и приварка ме­таллической сетки. К металлическим конструкциям предварительно при­варивают отдельные стержни, крупную металлическую сетку для крепле­ния тонкой металлической сетки, присоединение которой к этому карка­су целесообразно выполнять на скрутках. Деревянные поверхности — набивка драни, чаще этот процесс вы­полняют по изоляционным рулонным материалам — толю или пергами­ну. Для уменьшения звуко- и теплопроводности деревянные поверхности перед набивкой драни закрывают рогожей, войлоком и другими материа­лами. Дрань нижнего ряда простильная (неровная, тонкая, изогнутая) ши­риной 15...20 мм и не тоньше 3 мм. Ее прибивают к стене под углом 45° к поверхности пола с расстоянием между дранками 4...5 см. Основной или верхний ряд — выходная дрань ровная, гладкая той же ширины и толщи­ной 4...5 мм. Наращивание драниц между собой осуществляют с зазором 2...3 мм. В настоящее время вместо отдельных драниц поверхности дере­вянных конструкций перед оштукатуриванием обивают готовыми дра­ночными щитами. Максимальная толщина оштукатуренных вертикаль­ных поверхностей 4...5 см, а горизонтальных и наклонных—З...6 см. При необходимости иметь большую толщину штукатурного покрытия вместо драниц применяют рейки толщиной 5...7 мм. Можно на стену на­бивать гвозди, располагая их в шахматном порядке на расстоянии до 10 см один от другого, еще лучше прибивать металлическую сетку. Выступающие архитектурные детали, места сопряжения деревянных частей здания с каменными, бетонными и металлическими конструкция­ми, а также другие поверхности в случае необходимости нанесения на них штукатурки слоем более 20 мм покрывают металлической сеткой «Рабитца» с ячейками размером 10х10 мм. Стыки разнородных конст­рукций целесообразно затягивать металлической сеткой, чтобы на шту­катурке не появлялись трещины, так как на разнородных поверхностях штукатурный раствор высыхает в разные сроки. Провешивание и установка марок. Для того чтобы наносимая штука­турка была строго вертикальной или горизонтальной, поверхности пред­варительно провешивают и выравнивают по маркам и маякам . Толщину штукатурного покрытия намечают путем провешивания по­верхности. Сначала провешивают стены и потолки по шнурам, натягивая их через каждые 1,5 м. Затем по углам провешенной поверхности уста­навливают марки — опорные площадки из небольших лепешек гипсовое го раствора, верхняя поверхность которых определяет провесную линию. Предварительно, в процессе провешивания стены, если имеется такая возможность, забивают по углам и в центре гвозди таким образом, чтобы находилась на уровне верха толщины штукатурного намета. По шляпкам гвоздей правило точно не установишь, поэтому устраивают гипсовые марки размером 5х5 см. Установка маяков. Маяки обычно устанавливают для выполнения высококачественной штукатурки. Маяки бывают из известкового раство­ра, гипсовые и инвентарные. По готовым маркам накладывают деревян­ную рейку (правило), под которую подбивают гипсовый раствор. После схватывания раствора рейки снимают, а полученные под ними гипсовые полосы служат маяками, определяющими провешенную поверхность. Инвентарные металлические маяки устраивают из уголковой стали, а деревянные— из бруса. Крепление металлических маяков осуществляют при помощи штырей, забиваемых в стену, а деревянных — при помощи гвоздей. 6. Оштукатуривание поверхностей Нанесение раствора на поверхность вручную. Подачу раствора к месту производства работ и нанесение его на подготовленную поверх­ность осуществляют ручным или механизированным способом с помо­щью растворонасосов. В зданиях, где штукатурные работы ведут поэтаж­но, применяют тупиковую схему подачи раствора, а при ведении работ одновременно на нескольких или на всех этажах здания — кольцевую. Поверхности перед началом оштукатуривания смачивают водой для предотвращения сползания раствора и растрескивания слоя обрызга. Все последующие слои штукатурного намета наносят после начального за­твердевания и побеления ранее нанесенного слоя. Все слои грунта обяза­тельно разравнивают и уплотняют. При оштукатуривании значительных площадей может быть использована комплексная механизация, которая включает механизированное приготовление раствора, подачу его к рабо­чим местам, нанесение и затирку слоев раствора. Механизированное нанесение раствора. Для механизированного оштукатуривания поверхностей нашли применение штукатурные агрега­ты, которые выпускаются двух типов. Агрегаты первого типа работают только с привозным готовым раствором, в механизмах второго типа в технологическую цепь включен цикличный растворосмеситель для при­готовления раствора непосредственно на объекте или для переработки готового товарного раствора. Применяются также штукатурные механиз­мы на базе винтовых насосов, снабженные смесителями непрерывного действия, работающими на сухих смесях. Штукатурный агрегат работает следующим образом. Доставленный готовый раствор выгружают на вибросито. В результате вибрации проце­женный раствор поступает в приемный бункер, откуда по всасывающему рукаву попадает в рабочую каме­ру растворонасоса. Под напором давления в насосе раствор подает­ся к форсунке и наносится на об­рабатываемую поверхность. Принцип работы растворонасосов основан на периодическом изменении объема их рабочей ка­меры, увеличивающегося при всасывании раствора из приемно­го бункера и уменьшающегося при воздействии на смесь поршня (вытеснителя), выталкивающего раствор в напорную магистраль. По способу воздействия на пере­качиваемый раствор различают диафрагменные, поршневые и винтовые растворонасосы. Для нанесения раствора на по­верхности применяют пневмати­ческие и бескомпрессорные фор­сунки, в которых раствор распы­ляется на мелкие связные части­цы и в виде факела выбрасывается на поверхность. Нанесение раствора обычно выполняет звено из двух человек, первый наносит рас­твор на верхние участки стен, а второй - соответственно на нижние. В пневматической форсунке распыление раствора осуществляется струей воздуха под давлением 0,05...0,1 МПа, благодаря чему мелкие час­тицы раствора наносятся на поверхность с большой скоростью. Опти­мальная форма и размер факела распыления варьируются путем переме­щения воздушной трубки относительно наконечника, что позволяет по­лучать уширение и сужение факела. Пневматические форсунки имеют сменные наконечники с отверстиями разных диаметров, что обеспечива­ет возможность нанесения растворов разной подвижности на обрабаты­ваемые поверхности. Недостатком данной технологии является потреб­ность в компрессоре, наличие большого количества шлангов, потери дав­ления воздуха в сети, все это усложняет и удорожает работы. Применение бескомпрессорных (механических) форсунок, в кото­рых подача раствора к форсункам осуществляется растворонасосом, значительно упрощает и удешевляет процесс оштукатуривания. Растворонасос позволяет поддерживать давление в сети в тех же пределах0,05...0,1 МПа. Обычно для подачи раствора на этажи в многоэтажных зданиях применяют растворонасосы с подачей 3...6 м3/ч. В стесненных условиях раствор наносят вручную. Для нанесения раствора применяют сокол — устройство для переноса к месту нанесения раствора и кельма для срезания раствора с сокола и нанесения его на отделываемую поверх­ность. Для разравнивания раствора применяют полутерки, правила, тер­ки, терки-шаблоны и др. Разравнивание слоев намета. Разравнивание производят деревянным полутерком, который протягивают в горизонтальном поло­жении снизу вверх, нажимая и придавливая раствор. Затем поворачивают полутерок в вертикальное положение и производят разравнивание в по­перечном направлении. Для получения правильного внутреннего утла, так называемой лузги применяют лузговые угловые полутерки, а для вы­тягивания наружных углов (заусенков) —- усеночные полутерки. Имеют­ся специальные шаблоны для оштукатуривания проемов. Затирка поверхностей. Затирку и заглаживание накрывочного слоя осуществляют при помощи затирочных инструментов, приводимых во вращательное движение сжатым воздухом или электрическим током. За­тирку поверхностей вручную производят деревянными или стальными дисковыми терками, резиновыми полутерками и металлическими гла­дилками. Для очень, тщательной затирки используют терки, подбитые плотным войлоком или фетром. Затирку накрывочного слоя выполняют вручную или механизирован­ным способом обычно через сутки после нанесения этого слоя. Затирку вручную производят войлочными или капроновыми щетками, металли­ческими гладилками; механизированная затирка осуществляется пневма­тическими или электрическими машинками со сменными лопастями или дисками из разных материалов — пенопласта, дерева, текстолита, стали, алюминия. В процессе затирки поверхность необходимо смачивать во­дой. 7.Требования к качеству штукатурки. Основные дефекты Качественно выполненная штукатурка не должна иметь трещин, бугорков, раковин, дутиков, грубой шероховатой поверхности. Проверку оштукатуренных поверхностей осуществляют при помощи правила или шаблона, для криволинейных поверхностей — при помощи лекал. Дутики — небольшие бугорки на поверхности штукатурки. Они лег­ко осыпаются, оставляя белое или желтоватое пятно. Образуются дутики от применения известкового раствора, в котором не погасились мелкие частицы. Такое гашение может продолжаться длительное время; дутики счищают, на это место заново наносят штукатурный раствор. Трещины могут появляться на штукатурке от применения жирных, плохо перемешанных растворов, от быстрого высыхания штукатурки, на­несения за один прием толстых слоев намета и даже растворов тонкими слоями на еще не схватившийся предшествующий слой. Для исключения трещин необходимо применять хорошо перемешанные растворы. Штука­турку нужно оберегать от чрезвычайно быстрого высыхания, в сухую и жаркую погоду ее необходимо укрывать или часто поливать водой. Отлупы и вспучивания штукатурки могут происходить от оштукату­ривания сырых поверхностей или постоянного увлажнения оштукатурен­ных поверхностей. Это характерно для известковых и известково-гипсовых штукатурок. Исправляют дефект снятием некачественного участка, просушиванием основания и нанесением на поверхность цементного рас­твора, раствора с добавлением жидкого стекла. Отслаивание штукатурки может происходить при сухом основании. Отслоение может быть результатом нанесения известкового раствора на бетонное основание или более прочного раствора на слой менее прочно­го, который в результате отстает от основания. Лекция 23. Технология производства малярных работ. Материалы, подготовка поверхностей. Технология работ. 1.Малярные работы. Общие сведения 2.Малярные составы и их свойства 3. Подготовка поверхностей под окраску 4. Окраска поверхностей 5. Отделка фасадов 6. Нанесение окрасочных составов на поверхность. Инструменты. оборудование, технология 7. Виды применяемых обоев 8. Наклейка бумажных обоев 1.Малярные работы. Общие сведения К малярным работам относят окраску различных деревянных, ошту­катуренных, каменных, бетонных и металлических поверхностей. Сущность малярных работ — окраска цветными и бесцветными составами, при высыхании которых получается пленка. Она придает нарядный вид, предохраняет металлы от коррозии, деревянные конструкции от возгорания, все окрашиваемые элементы от химически агрессивных сред, улуч­шает санитарно-гигиенические условия эксплуатации помещений. Окра­ску также производят для декоративно-художественного оформления внутренних помещений и наружного вида зданий, она защищает от преж­девременного износа, и увеличивает срок службы зданий и сооружений. В технологической цепочке строительных работ малярные выполня­ют в последнюю очередь (после штукатурных и облицовочных), за исключением циклевки и натирки (лакировки) пола из паркета, настилки линолеума, установки электро- и санитарно-технической арматуры. Различают следующие основные виды окраски — известковые, клее­вые, казеиновые, масляные, эмалевые, эмульсионные и окраска лаками. Последний вид окраски применяют для окончательной отделки уже окра­шенных поверхностей, и включает кроме лакировки еще и полировку, указанных поверхностей. Виды окрасок для каждого помещения устанавливают проектом, а сами малярные работы выполняют по образцам, ут­вержденным техническим надзором. Окрасочные составы и полуфабри­каты для малярных работ в виде концентратов, паст, брикетов и сухих смесей приготовляют механизированным способом на заводах или в заго­товительных мастерских. На месте производства работ допускается толь­ко доведение составов до рабочей вязкости, обеспечивающей покрытие поверхности без стекания составов и без заметных следов кисти. До начала малярных работ производят остекление, монтируют и за­пускают отопительную систему. Внутреннюю отделку выполняют при температуре в помещении не ниже +10 °С и относительной влажности не более 70%. 2. Малярные составы и их свойства Отделку помещений выполняют с применением большого количест­ва различных составов, подразделяемых на окрасочные и вспомогатель­ные. Окрасочные составы должны обладать определенными свойствами, дающими им возможность выполнять роль отделочных, защитных и де­коративных покрытий. К таким свойствам относятся свето-, атмосфере-, щелоче- и кислотостойкость, вязкость, красящая способность, прочность полученной пленки на растяжение, изгиб, адгезия и т.п. Основные харак­теристики красок, которые определяют их качество: срок службы, расход на 1 м2 поверхности, внешний вид, экологичность и простота нанесения. Малярные составы бывают водные и неводные. В состав любой краеш­ки входят пигмент, связующее, растворитель или разбавитель, наполни­тели. Пигменты — сухие красящие вещества органического и минераль­ного происхождения, нерастворимые в воде и растворителях. Пигменты могут быть природными и искусственными. Связующие в водных растворах — костный клей, казеин, крахмал, из­весть, цемент, жидкое стекло, в неводных составах — олифа натураль­ная, олифа оксоль, синтетические вяжущие и эмульсии. Назначение свя­зующих — сцепление частиц пигмента между собой и создание тонкой красящей пленки, прочно закрепляющейся на окрашиваемой поверхно­сти. Олифа — вещество, нашедшее очень широкое применение. Она по­лучается на основе растительных масел (льняного, конопляного, подсол­нечного), прошедших специальную обработку — окисление или дли­тельный прогрев при высоких температурах. Олифа как связующее нуж­на для приготовления красок, шпатлевки, замазки, ею пропитывают дре­весину перед окрашиванием. Олифа оксоль представляет собой раствор оксидированного растительного масла и сиккатива в растворите­ле — бензине. Благодаря оксидированию олифа оксоль более активна как связующее, быстрее сохнет, а значит и слой покрытия на ее основе имеет те же свойства, но образованное покрытие обладает повышенной хрупко­стью и меньшей долговечностью. Разбавители и растворители служат для обеспечения необходимей вязкости и красочного состава и разбавления загустевших и густотертых красок. Наполнители добавляют в окрасочные составы для улучшения им сцепляемости с основанием, повышения прочности, огнестойкости и т.п. Для этой цели используют молотые тальк, асбест, слюду, трепел, каолин, песок различной крупности. Для улучшения технологических и эксплуатационных качеств красок служат эмульгаторы, гидрофобизаторы, пластификаторы, сиккативы, антисептики и др. К вспомогательным составам относят грунтовки, шпатлевки, подмазки, шлифовальные материалы. Грунтовка — малярный состав, содержащий пигмент и связующее. Это более жидкие малярные составы, служащие для уменьшения пористости окрашиваемых поверхностей и улучшения их адгезионных способностей. К водным грунтовкам относят составы купоросные, квасцовые и силикатные. Масляные грунтовки — олифа, жидко разбавленный олифой масляный колер, масляно-эмульсионный состав и др.; синтетически и составы — перхлорвиниловый, поливинилацетатный, стирол-бутадиеновый, которые приготавляют путем разведения водой соответствующих красок. Шпатлевки и подмазочные пасты готовят на тех же связующих, что и окрасочные составы, но с большим количеством наполнителя, в результате чего они имеют пастообразную консистенцию. Назначении шпатлевок— выравнивание загрунтованных поверхностей, подмазочных паст — заделка отдельных небольших неровностей, трещин, повре­ждений поверхности. 3. Подготовка поверхностей под окраску Окраска поверхностей состоит из ряда последовательно выполняемых операций, которые можно разделить на подготовку под окраску him посредственную окраску. Операции подготовки основания под окраску включают: очистку и выравнивание поверхности основания, огрунтовку поверхности (проолифку), шпатлевку, шлифовку и вторую огрунтовку. Поверхность, подлежащая окраске, должна быть просушена, очищена от пыли и грязи, брызг раствора, жировых пятен, коррозии и тщательно выровнена. Шероховатые поверхности штукатурки заглаживают, мелкие трещины расшивают и заделывают раствором на глубину не менее 2 мм. Оштукатуренные поверхности после их высыхания сглаживания пемзой или деревянным бруском, металлические поверхности очищают от ржавчины металлическими щетками или пескоструйным аппаратом Влажность оштукатуренной или бетонной поверхности перед окраской не должна превышать 8%, деревянных поверхностей — 12%, более влаж­ные поверхности можно окрашивать, но только известковыми, цемент­ными и силикатными красками. Окраску по ранее окрашенным поверхно­стям производят только после тщательной очистки от старой поврежден­ной краски и шпатлевки. Перед окраской поверхности грунтуют, шпат­люют и шлифуют. В зависимости от качества готовности поверхности под окраску под­разделяют на четыре группы: 1) бетонные и гипсобетонные, не требующие шпатлевки; 2) облицованные древесноволокнистыми плитами, заделка трещин и шпатлевка на которых производится примерно на 15% площади; 3) оштукатуренные, заделка трещин и шпатлевка на которых занима­ет примерно 35% площади; 4) поверхности, на всей площади которых необходимо выполнить за­делку трещин и шпатлевку. Очистку поверхности от пыли производят сжатым воздухом или щетками. Загрязнения, жирные и смоляные пятна удаляют ветошью, стальными шпателями, применяют разнообразные растворители. От ржавчины металлические поверхности очищают шпателями, щетками, скребками, пневмо- и электрошлифовальными машинками. При больших площадях очищаемых поверхностей целесообразно использовать песко­струйные аппараты. Огрунтовку (нанесение подготовительного слоя) — предваритель­ную окраску жидкими окрасочными составами — выполняют с целью пропитки поверхности, которая обеспечит прочное сцепление с ней по­следующих окрасочных слоев и придаст поверхности однородность. i Грунтовки под клеевую окраску делают на основе купороса (на 10 л воды принимают 0,3 кг медного купороса, 0,25 кг плиточного клея и 0,3 кг хозяйственного мыла), применяют грунт известковый, мыловар, квасцовый и др. Под известковую и казеиновую окраску делают извест­ковую грунтовку, под масляную окраску поверхность покрывают оли­фой. При подготовке поверхности под окраску водными составами огрун­товку выполняют несколько раз — перед частичной подмазкой отдель­ных мест, перед нанесением каждого слоя шпатлевки и перед окраской; vro обеспечивает закрепление и выравнивание основания. Грунт наносят ни поверхность валиками и кистями, механизированное распыление — с помощью малярных удочек и распылителей. Подготовку поверхности под малярную окраску осуществляют вруч­ную посредством проолифливания основания кистями или валиками. В олифу добавляют небольшое количество пигмента (5... 10%) или готовую краску для огрунтовки поверхности разбавляют олифой в пропорции от 1:8 до 1:10. Наличие пигмента в огрунтовочном составе позволяет в про­цессе работ находить возможные пропуски на поверхности и сразу же их огрунтовывать. Применяют олифу оксоль, которая при благоприятных условиях высыхает за сутки. Нанесение на еще непросохшее основание шпатлевки или окрасочного состава приводит к образованию пузырей и шелушению покрытия. Для огрунтовки в последнее время начинают ши­роко применять водомасляную грунтовку вместо олифы. Подмазка — заполнение шпатлевочными составами явных неровно­стей на обрабатываемой поверхности: щелей в деревянных конструкци­ях, трещин в штукатурке, поврежденных мест на бетонных поверхностях. Шпатлевание поверхности — нанесение шпатлевочного состава на огрунтованную поверхность равномерным слоем в 1...3 мм. В зависимо­сти от связующего шпатлевочные пасты делают клеевые, масляные, масляно-клеевые и лаковые. Для нанесения паст на поверхность при ручном способе применяют деревянные, металлические и резиновые шпатели различных размеров и конструкций. При механизированном способе на­шли распространение воздушные распылители и механизированные шпатели, состав наносится на поверхность под давлением. В зависимости от предъявляемых к окраске требований поверхности шпатлюют один или несколько раз с промежуточным шлифованием и огрунтовкой. Паста для подмазки должна быть густой, для шпатлевки — средней консистен­ции. Шлифование — сглаживание поверхности и устранение на ней всех неровностей осуществляют после каждой подмазки и шпатлевки пемзой или шлифовальной шкуркой вручную, пневмо- или электрошлифоваль­ными машинами. Малярные составы и полуфабрикаты приготовляют в специальных цехах и в передвижных малярных станциях, в состав которых входят краскотерки, смесители, измельчители, клееварки, вибросита. 4. Окраска поверхностей В зависимости от назначения зданий устанавливают категорию окра­сочных работ. Существуют три вида окраски с точки зрения качества: простая, улучшенная и высококачественная. Разница между ними опре­деляется тем, насколько качественно подготавливается поверхность сте­ны или потолка для окраски, а также качеством приготовления и нанесе­ния на поверхность красящих составов. Категорию отделки назначают в зависимости от требований, предъявляемых к отделке. Все красящие составы наносят на поверхность тонким и ровным слоем так, чтобы не было видно следов кисти и вся поверхность была окрашена равномерно без подтеков. 4.1. Категории окраски Простую окраску применяют при отделке поверхностей подсобных и временных строений, складских и прочих второстепенных сооружений. Улучшенную окраску используют при отделке жилых, обществен­ных, учебных и бытовых помещений с постоянным пребыванием людей. Высококачественную окраску применяют при отделке театров, клу­бов, вокзалов, дворцов культуры и подобных им зданий общественного назначения. Чем выше требования к качеству отделки зданий, тем больше операций приходится выполнять при подготовке поверхностей под окра­ску. Окраску подразделяют на внутреннюю и наружную. К наружной ок­раске предъявляют более высокие требования с точки зрения атмосферо-и морозостойкости окрашенных фасадов, ограждающих конструкций лоджий и балконов. Окрашиваемую поверхность можно получать гладкой и шерохова­той, последняя называется окраской «под шагрень» и применима при ок­раске потолков, стен лестничных клеток и фасадов зданий. В зависимо­сти от интенсивности блеска окрашиваемые поверхности подразделяют на глянцевые и матовые. При декоративно-художественной отделке по­верхности стен можно окрашивать под ценные породы дерева или доро­гие ткани. 4.2. Окраска поверхностей водными составами Водные составы включают известковые, клеевые, силикатные и ка­зеиновые краски. Известковые составы применяют при окраске фасадов по штукатурке и камню, бетонных поверхностей, а также оштукатурен­ных помещений с повышенной влажностью — для санитарных узлов и подвалов, но только без постоянного пребывания людей. Водный состав для окраски потолков называют побелкой. В состав побелки входят мел просеянный (150 г), синька (6 г), клей столярный (15 г) и вода (5 л). Составляющие материалы тщательно перемешивают, в полученный раствор вводят столярный клей жидкой консистенции. Синька (ультрамарин) необходима для придания покрытию необходимой белизны (голубизны) и нейтрализации желтизны, исходящей от мела. Клеевые составы нашли применение для внутренних окрасок по ош­тукатуренным или покрытым листами сухой штукатурки поверхностям. Силикатная окраска применима по штукатурке, бетону, кирпичу и дере­вянным поверхностям. Силикатные составы представляют собой смесь щелочеустойчивых минеральных пигментов и жидкого калиевого рас­творимого стекла с водой; они обладают хорошими огнезащитными свойствами, мало загрязняются и хорошо моются водой с мылом. Кроме этого силикатные неорганические краски предназначены для окраски старых поверхностей по бетону, известковой и известково-цементной штукатурке, кладки из силикатного кирпича. Она хорошо ложится на по­верхности, ранее окрашенные известковой, известково-цементной, це­ментной и силикатной краской. Известково-цементная краска готовится на смеси белого цемента и гашеной извести. В ее состав входят заполнитель и пигменты. Неорганическая основа вяжущих позволяет окрасочному слою хорошо пропускать выделяющуюся внутри здания влагу. Она предназначена не только для окраски внутренних и наружных поверхностей зданий, но и для защиты и окраски новых и старых поверхностей кладки из глиняного кирпича и известково-цементной штукатурки. Казеиновую окраску используют для фасадов и внутренних сухих ош­тукатуренных и кирпичных поверхностей. Окраска подобна клеевой, но адгезия выше, а отслаиваемость намного ниже, чем у клеевых составов. 4.3. Окраска поверхностей масляными составами Неводные составы включают лаковые, эмалевые и масляные составы. Краска — суспензия тонкомолотого пигмента с наполнителем в оли­фе, лаке, эмульсии, латексе. При высыхании происходит испарение летучих компонентов и образование пленочного покрытия. К строительным неводным краскам относят масляные и эмалевые. Масляные краски вы­пускают густотертыми (пастообразными) и жидкими (готовыми к приме нению). Эмалевые краски приготовляют из пигментов, перетертых с раз­личными лаками. Лак — раствор вещества, способного после испарения растворителя образовывать на поверхности прозрачное однородное покрытие. Лаки придают поверхностям декоративный вид и одновременно образуюет прочное защитное покрытие. Большинство выпускаемых лаков бесцветны, но применяют также лаки с красящими пигментами и черные (на ос­нове нефтяных битумов и каменноугольных дегтей). Эмаль — суспензия пигмента в лаке, образующая после высыхай in непрозрачную, твердую, защитную, декоративную пленку с определен­ной фактурой. Эмали подразделяют на масляные, алкидные, эпоксидные и др. Эпоксидные эмали наиболее часто применяют для окраски металли­ческих поверхностей. Масляную окраску применяют в жилых, общественных зданиях, мага­зинах, кафе, столовых. Приготовление составов производят смешивани­ем пигментов с олифой, для ускорения высыхания в наносимое покрытие добавляют сиккативы (но только не для верхнего слоя). Для приготовле­ния масляных красок применяют густотертые белые или цветные пиг­менты, растворенные на натуральной олифе или на олифе оксоль. Масля­ные составы позволяют создавать не только декоративную отделку по­верхностей, но и предохранять их от увлажнения или коррозии. 4.4. Окраска поверхностей синтетическими составами Синтетические малярные составы приготовляют на смолах (перхлорвиниловой, кремнийорганической и др.). Затворенные на них краски мо­гут быть водными и на растворителях. Водные синтетические краски используют для внутренней отделки зданий и сооружений, а краски на органических растворителях — для на­ружной отделки. Перхлорвиниловая смола, растворенная в органических растворителях с добавлением пигментов и наполнителей, нашла широкое применение при производстве отделочных наружных работ в зимних ус­ловиях. Водно-дисперсионная краска представляет собой водный раствор по­лимеров, пигмент, наполнители на основе мела, каолина, кремнезема, талька и слюды. Для придания краскам специальных свойств в них добав­ляют эмульгаторы, дисперигаторы (размельчители) и другие химические вещества. В отличие от клеевых составов водно-дисперсионные краски устойчивы к мытью и протирке их водой. Поливинилацетатные водно-дисперсионные краски готовят на поливинилацетатной эмульсии и пигменте с добавлением стабилизатора и пластификаторов. Краски предназначены для внутренней отделки зданий но штукатурке, асбестоцементным листам, бетону, дереву, гипсовым и гипсолитовым поверхностям. По металлу окрасочные составы можно на­носить после предварительной огрунтовки поверхности масляным или лаковым составом. Быстрое высыхание краски определяется временем испарения из нее воды, которая составляет в краске приблизительно 40%. 5. Отделка фасадов Отделка фасадов включает разнообразные поверхности, свойства этих поверхностей имеют решающее значение при выборе краски. Также необходимо учитывать жесткие условия эксплуатации, воздействие со­лей, перепад температур от +40 °С до -40 °С. С особой осторожностью не­обходимо относиться к окраске зданий старой постройки, в которых мно- жество неоднократно нанесенных слоев краски препятствует доступу влаги к слою штукатурки. В результате влага остается между слоем шту­катурки и пленкой краски, что приводит одновременно к ослаблению штукатурки и ухудшению свойств пленки краски: отслоению или образованию трещин на морозе зимой. Поэтому необходимо полностью удалить старую краску перед новой окраской поверхностей и использовать системы, открытые для проникновения водяных паров. Для неорганической основы (необработанной, ранее окрашенной силикатными или цементными красками) наилучшим выбором является применение силикатной краски, которая к тому же является наиболее со временной и эффективной для покрытия фасадов. Сразу после нанесения краски на поверхность начинается химическая реакция, краска глубоко проникает в минеральную основу, при этом несколько изменяя цвет камня. После высыхания краски на поверхности не образуется пленки, что обеспечивает отличные результаты по проницаемости водяных паров. Силикатные краски можно наносить на неотделанные бетонные поверхности, поверхности с известковым (меловым) покрытием, не допускается на покрытия масляные, алкидные и латексные. При необходимости предварительного выравнивания поверхности применяют силикатную грунтовку. Для органической основы может быть рекомендована эмульсионная силиконовая краска, которая относительно открыта в процессе эксплуатации для диффузии. Составным элементом таких акрилово-латексных красок является силоксан, который, являясь связующим краски, значи­тельно улучшает ее характеристики по проницаемости покрытия для водяных паров, усиливает стойкость покрытия к воздействию воды и грязи. Краска обладает односторонней влагопроницаемостью, позволяет зданию «дышать», предохраняет поверхность от разрушения. Грунтовка для обработки новых поверхностей также должна быть на основе силоксана. Нередко на поверхности бетона происходит выделение солей. Соли выносятся вместе с влагой и проявляются на поверхности бетона в виде белых пятен или налета после окраски. Наличие солей свидетельствует о движении влаги и налет может образоваться вновь, если причины етого явления не будут устранены. Это движение влаги также может привести к отслоению краски. Кроме этого проникновение влаги в бетон приводи к образованию трещин из-за замерзания и расширения воды в зимнее время и появлению пятен ржавчины на арматурной стали. Для таких конструкций рекомендуются специальные фасадные краски на акриловой основе. Перед окраской кирпичных стен необходимо оценить влажность фасада, особенно в зоне оконных переплетов. Важно проверить швы кладки, а при необходимости отдельные швы зачистить и отремонтировать для предотвращения проникновения влаги. Краска должна быть высокостой­кой по отношению к щелочам. Для кирпичных стен можно рекомендо­вать фасадную силикатную краску или краску на основе силоксана. Для деревянных фасадов в состав краски должны входить компонен­ты для защиты древесины от плесени, синевы и грибка. Грунтовкой с та­кими же компонентами конструкции должны быть обязательно обработа­ны. Для отделочного слоя нужно применять фасадную акрилово-латексную краску, изготовленную специально для деревянных и металлических поверхностей. Тщательная подготовка фасадов, их огрунтовка и окраска могут обеспечить эксплуатацию фасада в течение 7... 10 лет. 6. Нанесение окрасочных составов на поверхность. Инструменты. оборудование, технология Для нанесения окрасочных составов используют кисти различных размеров и форм, валики с меховым или поролоновым чехлом, ручные и электрокраскопульты с удочками, компрессорные окрасочные агрегаты с пистолетами-распылителями . Краскопультами можно распы­лять только невязкие водные красочные составы. Компрессорные окра сочные агрегаты применяют для нанесения красочных составов любой консистенции и вязкости. Ручной инструмент. Кисти применяют для окраски при небольших объемах работ и в труднодоступных местах, в частности для окраски рам . В этом случае полезно пользоваться куском картона для защи­ты стекла от загрязнения краской. Применение валиков повышает произ­водительность труда и способствует более высокому качеству работ. Ва­лики могут быть с короткими и длинными ручками, последние используют при окраске помещений без подмостей. Окраску от­дельных деталей, в том числе сложного очертания (столярные изделия, радиаторы) производят различными профильными кистями и валиками. Качество сцепления краски с основанием будет выше, если каж­дый слой наносить в три приема. Это в большей степени касается дверей, подоконников, откосов. Краску наносят на отдельный участок окрашиваемой поверх­ности и растирают. При втором приеме краску заглаживают на поверхности гори­зонтальными движениями ручника или флейца, третий прием заключается в продольном (вдоль волокон) втирании краски в окрашиваемую поверхность. Краскораспылители и краскопульты. На больших площадях водные окрасочные составы целесообразно наносить с помощью краскораспылителей (рис. 12.4) и краскопультов. Краскораспылитель включает съемный бачок с нижним креплением, в который заходит трубка для подачи краски. Сжа­тый воздух поступает одновременно в бачок и распылительную головку. При нажатии курка краска под давлением поступает из бачка к распыли­тельной головке, в который сжатый воздух увлекает и распыляет красоч­ный состав. Принцип работы краскопульта: под действием сжатого воздуха краска по резиновому шлангу поступает в удочку и при выходе из нее раздробляется, благодаря чему равномерно распыляется на окрашиваемой поверхности. Нанесение составов практически любой вязкости осуществляют ком­прессорными окрасочными установками. Основой установки является красконагнетательный бачок — герметично закрытый сосуд с малярным составом, в котором за счет подачи в него сжатого воздуха создается по­вышенное давление. Если бачок с пистолетом-распылителем объедине­ны, то созданного давления достаточно и для распыления малярного со­става. В более стационарных установках сжатый воздух от компрессора подают по первому шлангу в красконагнетательный бачок с краской, под действием давления воздуха краска начинает Ручные инструменты для малярных работ / — фигурный скребок; 2 — скребок с удлиненной ручкой; 3—5 — стальные щет­ки; 6 — стальной шпатель СШД; 7 — стальной шпатель ШСШ-180; 8 — шпатель с ванночкой для потолков; 9—деревянный шпатель с резиновым или пласт­массовым наконечником; 10— шпатель со сменным лезвием; 11 — комбиниро­ванный шпатель; 12 — удлиненный деревянный шпатель с пластмассовым на­конечником и удлиненной ручкой; 13 — штукатурный нож; 14 — резиновый шпатель; 15 — макловица; 16—маховая кисть КМ; 17 — кисть-ручник; 18 — кисть-флейц; 19 — филеночная кисть; 20 — шеперка; 21 — торцовки ЩТ-1 и ЩТ-2; 22 — кисти для окрашивания радиаторов; 23 — наборные торцовки; 24 — фактурные торцовки; 25— валик типа ВМ; 26 — то же, типа ВП; 27 — то же, для окрашивания радиаторов, труб и решеток; 28 — то же, угловой; 29 — то же, с пневмоподачей краски; 30—то же, для окрашивания полов; 31 — ванночка с решеткой; 32 — приспособление для шлифования труб; 33 — то же, для шлифования поверхности; 34, 35 — то же, для отбивки и шлифо­вания филенок поступать к пистолету-рас­пылителю, куда по второму шлангу поступает воздух от Рис. 12.4. Пневматический руч­ной краскораспылитель: 1-съемный бачок; 2-трубка для подачи краски; 3- распылительная головка; 4-игла; 5- коническое отверстие сопла; 6-корпус нако­нечника; 7-курок; 8-пружина; 9- регулятор иглы; 10-рукоятка компрессора. За счет этих двух давлений малярный состав распыляется и в таком виде на­носится на поверхность. Струю краски направляют перпендикулярно по­верхности с расстояния 0,2...0,3 м. Работу с краскопультом необходимо доверять квалифицированному рабочему, так как повышение давления краски при выходе из сопла приводит к перерасходу окрасочного состава и туманообразованию в зоне работ; уменьшение давления снижает каче­ство работ, приводит к снижению производи-тельности и перерасходу краски. Нашел распространение метод безвоздушного нанесения синтетиче­ских красок, суть которого состоит в том, что малярный состав подают под высоким давлением (4...6 МПа) к соплу, где он приобретает скорость выше критической при данной вязкости. В результате полученные по­крытия равномерны по толщине и характеризуются высокой адгезией и хорошим блеском. Все шире начинают применять турбокомпрессорные установки (воз­душные турбины), которые представляют собой многоступенчатые (2-, 3-и 4-ступенчатые) окрасочные агрегаты с электрическим приводом. Ма­лое давление и большой объем воздуха, подаваемого для распыления ла­кокрасочного материала, позволяют уменьшить туманообразо-вание, повысить коэффициент переноса краски. Краскопульты имеют набор смен­ных сопел диаметром от 0,5 до 4,3 мм. Такая гамма сменных сопел делает данные установки универсальными в нанесении многих типов лакокра­сочных материалов — от разбавленных лаков по дереву до высоковязких фактурных составов для фасадов. Применение удлинительных насадок позволяет осуществлять окрашивание в труднодоступных местах: полу­закрытых и закрытых полостях, пространствах за батареями отопления и т.д. Установки безвоздушного распыления с электрическим приводом применимы для окраски малых площадей при отделке потолков, стен, ок­раске пола в основном внутри помещений. Установки имеют большой ко­эффициент переноса лакокрасочного материала, четкую форму окрасоч­ного пятна, большую производительность. Отличительной особенностью безвоздушного распыления является отсутствие туманообразования. По­лучаемые покрытия имеют более плотное строение и у них отсутствуют поры и пузырьки воздуха. Установки безвоздушного распыления выпускают и с бензиновым приводом. Они наиболее удобны при автономной работе, для выполне­ния изоляционных работ на крышах, в подвалах зданий и на протяженных коммуникациях. На этих установках предусмотрено одновременное под­ключение от 3 до 6 краскопультов. В холодное время года и для более равномерного нанесения изоляци­онных покрытий и с целью интенсификации процесса их нанесения на ус­тановки безвоздушного распыления монтируют электрические подогре­ватели материала, которые способны поддерживать температуру наноси­мого окрасочного состава в диапазоне 40...70 °С. Такие подогреватели по­зволяют работать с высоковязкими мастиками и компаундами (полимерными композициями) даже при низких положительных темпе­ратурах. Синтетические краски в электростатическом поле высокого напряже­ния можно наносить методом электроокраски. Метод основан на свойст­вах частиц малярного состава с отрицательным зарядом притягиваться и осаждаться на заземленной конструкции, имеющей положительный за­ряд. Метод используют для отделки железобетонных, металлических и деревянных строительных изделий и деталей. Окрасочные составы всех видов надо наносить только тонким слоем. Если сквозь красочный слой просвечивает подложка или предыдущий окрасочный слой, то необходимо нанести еще один слой покрытия до по­лучения заданной тональности покрытия. 7. Виды применяемых обоев К оклейке помещения обоями можно приступать после завершения в нем всех покрасок водными и масляными составами. Поверхности под окраску должны быть ровными и сухими. По сырым и недостаточно про­сохшим поверхностям наклеивать обои нельзя, так они будут отклеивать­ся, на них появятся пятна и плесень. Наклеивать обои непосредственно по деревянной поверхности не рекомендуется, так как высыхая, древесина порвет обои. Такие поверхности перед оклейкой нужно обтянуть митка­лем или серпянкой, смоченными в клейстере. Для систематизации разновидностей обоев введена их условная клас­сификация, включающая вид поверхности, водостойкость, плотность и декор. По виду поверхности: обои гладкие, с рельефным рисунком или с глу­боко выдавленным рисунком. По водостойкости: обыкновенные (не выдерживающие мокрой про­тирки), водостойкие (влажная протирка без моющих средств) и обои моющиеся (допускают применение моющих средств). По плотности: легкие с плотностью до 100 г/м2, тяжелые (плотность до 150 г/м2) и многослойные тканевые (плотность свыше 150 г/м2). По декору: обои гладкие одноцветные с абстрактным рисунком или без него, обои с повторяющимся рисунком, требующие подгонки полос при наклейке и обои с неповторяющимся рисунком, требующим особой подгонки полос. Оклейку стен обоями обычно выполняют после всех остальных ма­лярных работ, за исключением последней окраски столярных изделий. Одна из главных отличительных особенностей обоев — материал, из ко­торого они изготовлены. Нашли применение бумажные, в том числе двухслойные обои, виниловые с покрытием из твердого и вспененного винила, шелкография, велюровые, текстильные, стеклообои и жидкие обои. Велюровые и текстильные обои самые красивые, но и самые доро­гие, кроме этого они легко царапаются, впитывают запахи и мыть их нельзя, поэтому их применяют крайне редко. Обои гладкие, блестящие, светлые и с мелкой фактурой требуют тща­тельного выполнения основания, так как все имеющиеся неровности про-. ступят после наклейки обоев. Рельефные обои позволяют скрывать небольшие неровности стен и потолков. Бумажные обои изготовляют в настоящее время несколькими мето­дами. До сих пор сохранился метод высокой печати-— на бумагу наносят грунт и краску. Такие обои быстро пачкаются, краска стирается и выцветает. При методе глубокой печати на бумагу наносят краску на спирту в несколько слоев, за счет которых на обоях получается многоцветный ри­сунок; такие обои могут прослужить более 5 лет. Бумажные обои хороши в жилых помещениях с низкой влажностью. Мыть бумажные обои нель­зя, бумага хорошо и устойчиво впитывает запахи, особенно запах табака. Более долговечны обои, выполненные по методу дубликсной печати. Обои изготовляют из двух слоев бумаги, на верхний слой наносят тисне­ние. Благодаря такой технологии после наклеивания обоев на стену тис­нение остается заметным, не разглаживается как на однослойных обоях, рисунок на них наносится специальной светостойкой краской, поэтому они не боятся солнечных лучей. Внешний слой в таких обоях часто по­крывают тонким слоем латекса, это делает обои водостойкими, их можно протирать влажной тряпкой, но при мытье щеткой можно поцарапать или разорвать верхнее покрытие. Бумажные обои бывают обыкновенные и влагостойкие, последние с поливинилацетатным или кремнийорганическим покрытием при экс­плуатации допускается протирать влажной тряпкой. Обыкновенные обои применяют при оклейке стен жилых комнат и помещений подобного типа. Влагостойкие обои используют для оклейки стен коридоров и хол­лов жилых квартир, а также стен культурно-бытовых и общественных зданий. Для наклейки обоев применяют различные синтетические клеи типа бустилата, которые приготавливают централизованно и доставляют на стройплощадки в герметизированной таре. Велюровые обои по внешнему виду напоминают бархатную ткань. Они состоят из двух слоев: нижний слой —бумажный, верхний — с очень коротким синтетическим ворсом. Обои прочные, в процессе экс­плуатации их можно мыть щеткой. Виниловые обои имеют несколько разновидностей. Они могут быть изготовлены из вспененного винила и быть пористыми, при изготовлении из твердого винила они становятся плотными. Все виды виниловых обоек экологически чистые, разнообразие видов со специфическим применени­ем базируется на количестве примененного винила. При небольшом ко­личестве винила (до 20%) обои можно только протирать влажной тряп­кой, при возрастании в составе винила — мыть даже щеткой. Обычные виниловые обои с нанесенным и закрепленным рисунком имеют пористую структуру и хорошо пропускают воздух Рифленые обои — в них на бумажную основу нанесен вспененный винил. Обои хорошо скрывают неровности поверхности. Недоста­ток— их нельзя мыть щеткой. Обои под окраску — специфичный вид обоев с волокнистой основой, на которую наносят вспененный винил. За счет пористой структуры обои при наклеивании не деформируются, под ними не образуются пузырьки воздуха. Эти обои плотные, прочные, практически не рвутся, их основное назначение — выровнять или визуально загладить, скрыть неровности стены. Это модный способ отделки стен, перекрашивание таких обоев до­пустимо до 15 раз. Обои из твердого винила имеют высокую прочность, в них большое содержание винила (50...60%), их можно мыть тряпкой и щеткой. Они плохо пропускают воздух, не впитывают влагу, запахи, их можно приме­нять в помещениях с любым уровнем влажности при наклейке на водо­стойком клее. Оптимальное применение — ванны, кухни и коридоры. Шелкография — твердый винил на бумажной основе. Такие обои внешне очень похожи на шелковую ткань. Такой эффект достигается за счет мелкого тиснения. Обои можно мыть щеткой с применением мою­щих средств, пятна на поверхности могут быть выведены с помощью рас­творителя. Стеклообои (стекловолокнистые обои) — плотный материал. Его основу составляет стекловолокнистая нить, которую изготовляют из при­родного экологически чистого сырья: кварцевого песка, соды и извести. Стеклообои пожаробезопасны, наклеивают их на поверхность специаль­ными клеями (на бустилате или клее ПВА). Сверху стеклообои покрыва­ют за 2...3 раза краской (масляной или водоэмульсионной), причем они выдерживают до 25 перекрашиваний. Покрытие получают прочное, с вы­сокими гидроизоляционными свойствами, при качественном нанесении на поверхность срок службы может составить 15...20 лет. Стеклообои применимы для оклейки стен в ванной комнате, коридоре и на кухне. Жидкие обои — это декоративная штукатурка, сухая смесь из клея и твердых наполнителей, чаще всего натурального целлюлозного волокна. Смесь размешивают в воде по заданной пропорции и затем полученный состав шпателем или обычным валиком наносят на поверхности. Нано­сить состав желательно в два слоя, получается шероховатая поверхность от белого до темнофиолетового цвета. Жидкие обои — вид окончательной отделки стен, их можно наносить на любую поверхность — бетонную, оштукатуренную, из гипсокартона или гипсолитовых плит. Предварительно поверхность должна быть очищена — удалены все наплывы, грязь, пятна, остатки краски, бумаги, обо­ев; поверхность должна быть сухой и чистой. Непосредственно перед на­несением декоративной штукатурки поверхность необходимо покрыть слоем масляной краски для того, чтобы не выступали пятна олифы, ржавчины или плесени. Необходимо учитывать, что стену от угла до угла нужно покрывать материалом из одного замеса, иначе стена может иметь пятнистую окраску. Достоинство жидких обоев — не требуют тщательного выравнива­ния стен под оклейку, как под бумажные обои. Сохнут жидкие обои не менее двух суток. Наносить жидкие обои на поверхность необходимо ши­роким шпателем. Цветовая гамма жидких обоев ограничена — они белые или бежевые с черными вкраплениями, но выпускают разнообразные цветовые добавки для расширения палитры цветов. Чем больше красите­ля будет добавлено, тем насыщеннее будет цвет. Жидкие обои после окончательного высыхания можно покрыть бес­цветным лаком в один или два слоя. После такой обработки обои стано­вятся водостойкими и их можно использовать в ванных комнатах. Покры­тие имеет высокие прочностные и изоляционные свойства, срок эксплуа­тации может достигать 10... 15 лет. 8. Наклейка бумажных обоев Оклеивание обоями стен. Подготовку стен к оклейке обоями осуще­ствляют после окраски потолков и первой окраски столярных изделий. Поверхности очищают стеклянной шкуркой от набелов и возможных за­грязнений. Шероховатые поверхности тщательно сглаживают, частично или сплошь шпатлюют а затем оклеивают газетами или другой бумажной макулату­рой. Предварительно поверхности жела­тельно закрепить клеевым мыловаром или жидким клеем для лучшего соединения бу­маги и обоев с поверхностью стены. Маку­латурой не оклеивают стены, облицован­ные листами гипсовой штукатурки, гипсобетонные перегородки, железобетонные стеновые панели и другие типы и виды стен заводского изготовления с гладкой и ров­ной поверхностью. На подготовленное основание жесткой кистью с короткой щетиной наносят слой клея. Пока прогрунтованная таким образом поверхность просыхает, готовят обои. Обои для отдельного помещения подбирают по оттенкам, нарезают полотнища по высоте помещений, чтобы кромки обо­ев при стыковании на стене создавали общий рисунок. Обои наклеивают по направлению света (рис. 12.5), т.е. от окна к двери, поэтому в зависи­мости от направления наклейки обрезают кромки с одной или другой сто­роны. Стык обоев осуществляют над дверью и над окном, где он не броса­ется в глаза. При оклейке обоями деревянных поверхностей их первоначально не­обходимо обить влажной тканью, которая при высыхании натягивается. Такая поверхность является оптимальной для наклеивания обоев, так как натянутая ткань будет гасить возможные деформации от попеременного высыхания и набухания древесины. Свежее оштукатуренную поверхность оклеивать обоями нельзя, имеющаяся в штукатурке щелочная фаза быст­ро выступит на поверхности обоев в виде пятен. Оклеенные поверхности в процессе работ и до полного высыхания должны предохраняться от воз­действия солнечных лучей и сквозняков. Оклеивание обоями потолков. Начинать оклейку помещения обоя­ми нужно с потолков. В технологии отделки обоями стен и потолка есть много общего, но оклеивать потолок сложнее, работа требует больших физических затрат. Для наклейки обоев могут быть использованы совре­менные синтетические обойные клеи, «Бустилат» или клей ПВА. Реко­мендуется для работ применять обои светлых тонов с малозаметным ри­сунком, не требующим подбора полотнищ. Чтобы не было пробелов, наносить клей на потолок и примыкающие стены нужно валиком. Наклеивать обои рекомендуется полосами от окна к противоположной стене. Каждое полотнище должно иметь длину по­толка плюс напуски до 10 см с каждой стороны на примыкающие стены. В этом случае на наружной (с окном) и противоположной ей стене пред­варительно нужно приклеить обрезки обоев шириной 10... 15 см, из них 10 см на стене, остальное — на примыкающем участке потолка. После этого со стремянки приклеивают первое полотнище, расположенное вдоль окон. Первоначально полотнище прижимают в верхней части од­ной стены, наводят на потолок, разравнивают по всей длине вдоль окна по всей ширине помещения, заглаживают угол противоположной стены, остаток полотнища разравнивают на стене. Следующее полотнище на­клеивают внахлестку на необрезанную кромку ранее приклеенного по аналогичной технологии. Лекция 24. Технология устройства покрытий полов 1. Конструктивные элементы и виды полов 2. Устройство монолитных полов 3. Устройство покрытий из штучных и плиточных материалов 4. Сухой способ устройства основания под напольные покрытия 1. Конструктивные элементы и виды полов Полы — это конструктивные элементы здания или сооружения, предназначенные для восприятия эксплуатационных нагрузок и, в общем виде состоят из следующих частей несущих самостоятельные функции. Покрытие — верхний элемент пола, непосредственно подвергаю­щийся эксплуатационным воздействиям. В качестве покрытия применя­ют паркет и другие материалы на основе древесины, линолеум, пластмас­совые и керамические плитки, синтетические ворсовые ковры и др. Прослойка — промежуточный слой, связывающий покрытие с ниже­лежащими элементами пола или перекрытием. Для этой цели использу­ют цементно-песчаные растворы, битумные мастики, синтетические клеи и др. Стяжка или сборное основание — слой для подготовки жесткого основания под покрытие, если нижележащие слои из нежестких или по­ристых материалов. Подстилающий слой — служит для равномерной передачи нагрузки на основание и обычно состоит из шлака, гравия, щебня, бетона и асфаль­тобетона. При устройстве пола по грунту этот слой распределяет нагруз­ку на нижележащее основание. Теплоизоляция — слой из теплоизоляционных материалов (шлака, керамзита и др.), уменьшающий теплопроводность пола. Звукоизоляция — слой или прокладка, уменьшающие передачу шума через перекрытие. Гидроизоляция — слой, препятствующий доступу воды и других жидкостей к вышележащим конструкциям пола. Полы должны выдерживать длительный срок эксплуатации, конст­руктивно быть теплыми, нескользкими, гладкими, бесшумными при ходьбе и не выделять пыль. Название пола обычно соответствует наименованию его покрытия. Полы дощатые, паркетные, из линолеума и поливинилхлоридных плиток обычно устраивают в помещениях с легким и сухим режимом эксплуата­ции — в жилых квартирах, палатах больниц, кабинетах административ­ных зданий, школьных классах и других подобных помещениях Выбор конструктивного решения пола следует осуществлять исходя из технико-экономической целесообразности принятого решения в кон­кретных условиях строительства с учетом обеспечения: • надежности и долговечности принятой конструкции; • экономного расходования цемента, металла, дерева и других строи­ тельных материалов; • наиболее полного использования физико-механических свойств примененных материалов; • минимума трудозатрат на устройство и эксплуатацию; • максимальной механизации процесса устройства; • широкого использования местных строительных материалов и от­ходов промышленного производства; • отсутствия влияния вредных факторов примененных в конструкции пола материалов; • оптимальных гигиенических условий для людей; • пожаро-, и взрывобезопасности. Тип пола для промышленных зданий принимают в зависимости от ха­рактера и интенсивности эксплуатационных воздействий. Устройство покрытия пола является завершающим этапом в подготовке здания к сда­че в эксплуатацию. Его выполняют только после окончания всех строи­тельных, отделочных работ, работ по монтажу технологического обору­дования, при которых возможно повреждение, увлажнение и загрязнение пола. 2. Устройство монолитных полов Бетонные, мозаичные и цементно-песчаные покрытия пола применя­ют в вестибюлях общественных и административных зданий, в торговых залах магазинов и предприятий общественного питания, в отдельных по­мещениях промышленных предприятий. В качестве материалов для устройства такого типа покрытий приме­няют портландцемент высоких марок, речной песок, щебень горных по­род мрамора, кварцита, диабаза и др. Для светлых покрытий используют белый и разбеленный цемент, для цветных покрытий — с добавками пиг­ментов. Монолитные бетонные полы выполняют однослойными толщиной 25...50 мм, мозаичные и цементно-песчаные — двухслойными, пер­вый подстилающий слой —25...30 мм, основной покровный слой — 15...20 мм. Непосредственно перед устройством покрытия поверхность основа­ния очищают, обильно увлажняют и грунтуют цементным молоком. Для лучшего сцепления основание из сборных железобетонных плит покры­тия, цементно-песчаных стяжек и подстилающих слоев предварительно очищают от имеющейся на их поверхности цементной пленки механиче­скими стальными щетками. Бетон и раствор укладывают в покрытие по­лосами шириной до 3,5 м, ограниченными маячными рейками. Уплотне­ние смеси осуществляют виброрейками или площадочными вибратора­ми. Поверхность покрытия заглаживают металлическими гладилками, этот процесс должен быть завершен до начала схватывания бетона и рас­твора. Поверхности бетонных и мозаичных покрытий шлифуют шлифо­вальными машинами при наборе покрытиями прочности, исключающей выкрашивание крупного наполнителя с поверхности. Цементно-песчаное покрытие обычно заглаживают с железнением. Поверхность свежеуложенного пола покрывают влажными опилками слоем 2...3 см и поддерживают их влажность в течение 5...7 сут. Плинту­сы в помещениях с бетонными, мозаичными и цементно-песчаными по­лами вытягивают шаблоном из того же раствора, что и верхнее покрытие. Устройство покрытий по грунтовому основанию. Первоначально на грунт укладывают щебень, укатывают катком и проливают жидким рас­твором, получая «тощий» бетон. Затем укладывают бетонную смесь в подстилающий слой толщиной 10... 12 см полосами шириной 3...4 м. По­лосы ограничивают маячными досками, бетонирование ведут через поло­су, промежутки заполняют бетонной смесью через сутки. Существует два решения устройства гидроизоляционного слоя, зави­сящих от гидростатического напора воды. В первом случае, при незначи­тельном гидростатическом напоре или при его отсутствии по бетонному основанию устраивают холодную грунтовку из битума, разведенного в растворителе, при втором — гидроизоляцию из рулонных материалов. Верхнее защитное и несущее покрытие выполняют в виде цементной стяжки или слоя асфальтобетона. Устройство мозаичных покрытий производят в той же последова­тельности, что и цементно-песчаных. В качестве вяжущих материалов для таких покрытий иногда применяют декоративные, цветные сорта це­мента. Особенностью и сложностью мозаичных покрытий является необ­ходимость применения специальных жилок из цветного металла или дру­гого материала. Жилки уменьшают возможность образования трещин и повышают декоративность поверхности (рис. 13.1). При устройстве моза­ичного многоцветного покрытия с жилками маячные и распределитель­ные рейки не укладывают. Жилки вырезают шириной, равной толщине покрытия. Уплотнение мозаичного покрытия производят с большой осто­рожностью, чтобы не нарушить Рис. 13.1. Мозаичное покрытие пола с прожилками: , 1-подстилающее основание; 2-мозаичное покрытие; 3- жилки; 4- стяжка рисунка. После окончательного твердения раствора покрытие шлифуют до обнажения зерен наполнителя, а ца­рапины и поры шпатлюют цементными пастами. Зданиям и сооружениям промышлен-ного назначения, исходя из спе­цифики производства, зачастую требуются особые конструкции моно­литного пола. При устройстве щелочестойких бетонных и цементно-пес­чаных покрытий в качестве вяжущих применяют портландцемент и шлакопортландцемент, в качестве обязательной добавки используют трехкальцевый алюминат в количестве до 5% от массы цемента. Для взрывоопасных производств необходимы безыскровые бетонные и цементно-песчаные покрытия. В качестве наполнителей для таких покры­тий используют крупный и мелкий наполнитель, приготовленные из из­вестняка, мрамора и других каменных материалов, не образующих искр при ударе об них различных предметов. Для изготовления кислотостойкого пола нашли применение жидкое стекло и кремнефтористый натрий. Наполнители, песок и щебень исполь­зуют только с высокой кислотостойкостью, в частности щебень из диаба­за, гранита и подобных естественных материалов. В покрытиях из жаро­упорного бетона заполнители (песок и щебень) готовят путем измельче­ния шамотных и магнезитовых материалов с высокой огнестойкостью. Металлоцементные покрытия применяют в производствах, где пре­дусмотрено движение по цеху транспорта на гусеничном ходу или теле­жек на металлических колесах. Для таких покрытий состава 1:1 (цемент: стальная стружка) готовят смесь обычно на стружке из легированной ста­ли, которая легче поддается дроблению. Покрытие должно быть двух­слойным. Нижний слой из цементно-песчаного раствора состава 1:2 (це­мент: песок) укладывают толщиной 15...20 мм, уплотняют и разравнива­ют, но не заглаживают. До начала схватывания цемента на эту прослойку наносят слой металлоцементной стяжки, который уплотняют и заглажи­вают. Асфальтобетонные покрытия используют в производствах, где име­ется постоянное движение людей и транспорта (на резиновых шинах), кроме того, покрытие должно быть изолировано от влажного основания. Покрытие выполняют на горячей смеси, состоящей из битума, песка и минеральных наполнителей. Хорошо перемешанную смесь при темпера­туре 160... 180°С укладывают полосами шириной 1,5...2 м по маячным рейкам с разравниванием и уплотнением виброкатками. Ксилолитовые покрытия нашли применение в тех производствах, где требуются теплые, непылящие и безыскровые полы. Смесь для устройст­ва ксилолитового пола готовят из каустического магнезита и древесных опилок на водном растворе хлористого магния. Раствор ксилолита укла­дывают в покрытие в два слоя, для подкрашивания в нужный цвет в рас­твор для верхнего слоя добавляют пигмент. Древесные опилки заготавли­вают только из хвойных пород дерева, крупность опилок для подстилаю­щего слоя до 5 мм, для основного — не более 2,5 мм. Смесь для ксилоли­товых покрытий готовят в зоне производства работ, так как она активна в пределах 1...2 ч. Смесь укладывают полосами до 2 м по рейкам с разрав­ниванием и уплотнением. К укладке верхнего слоя необходимо присту­пать сразу после затвердевания нижнего с обязательным заглаживанием поверхности металлическими гладилками. Готовую поверхность шлифу­ют, сверху наносят защитный слой из мастики. Полимерцементобетонные покрытия используют в помещениях с повышенными требованиями по чистоте и беспыльности помещения, но с учетом интенсивного движения людей и автокаров. Смесь для такого покрытия готовят на комплексном вяжущем — портландцементе и пла­стифицированной поливинилацетатной дисперсии. Основание покрытия грунтуют водным раствором поливинилацетатной дисперсии состава 1:6. Укладывают готовую смесь полосами с обязательным уплотнением виб­рорейками, по окончании уплотнения производят выравнивание и загла­живание металлическими гладилками. Через 2...3 ч после укладки полимерцементобетонное покрытие укрывают мешковиной или опилками и увлажняют в течение первых 3 сут твердения. Окончательную шлифовку покрытия производят шлифовальными машинами, когда уже набрана прочность, при которой не будет из покрытия выкрашиваться заполни­тель. Сверху готовое покрытие натирают мастиками. 3. Устройство покрытий из штучных и плиточных материалов Покрытия из штучных материалов имеют очень широкую номенкла­туру, их применяют для устройства полов в вестибюлях общественных зданий, в магазинах и других подобных помещениях и зданиях с интенсивным движением людей и практически постоянным влажным режимом эксплуатации. Основные свойства, которыми должны обладать любые полы из штучных и плиточных материалов — прочность и долговечность лицево­го покрытия, зависят прежде всего от качества выполнения подготови­тельных работ. В зависимости от условий эксплуатации и назначения по­лов к подготовительным относят следующие строительные процес­сы — выполнение грунтовых оснований, подстилающих слоев, стяжек выравнивающего слоя, гидроизоляции, тепло- и звукоизоляционного слоев. Плиточные покрытия пола выполняют по жесткому основанию (стяжке или бетонной подготовке) или непосредственно по плитам пере­крытия. Если пол по проекту должен иметь уклон, то с таким уклоном подготавливается основание, но не рекомендуется устраивать уклон за счет изменения уклона прослойки. Покрытия из природного камня чаще всего устраивают в вестибюлях гостиниц и общественных зданий, фойе театров и кинотеатров. Для таких покрытий применяют прямоугольные плиты из мрамора, а также их отхо­ды с гладкой наружной поверхностью, получаемые при распиловке и рас­крое мраморных камней, которые называют брекчией. Цельные мраморные плиты укладывают по основанию из цементно-песчаного раствора. Первоначально по углам помещения раскладыва­ют плиты и определяют толщину подстилающего слоя раствора, далее рядами настилают мраморные плиты. Из брекчии укладывают полы кар­тами размером от1х1доЗхЗм двумя основными приемами. В первом случае укладывают маячные ряды из камней правильной формы по осям проектируемой карты, после достаточного сцепления камней с цементно-песчаным основанием полость карты заполняют раствором, в который втапливают отдельные камни с подбором мраморного боя по цвету и ри­сунку. Свежеуложенные брекчии выравнивают в карте правилом. Полы из брекчии (рис. 13.2). При отсутствии камней правильной фор­мы разметку основания осуществляют с помощью досок или реек, кото­рыми фиксируют размеры каждой карты. На растворе в карты укладыва­ют брекчии, которые также выравнивают по уровню правилом. При набо­ре достаточной прочности раскладки вынимают, пазы заполняют раство­ром или специальными раскладками. Карты с самого начала можно размечать готовыми раскладками, фактура и материал которых оговоре­ны в проекте. Раскладки станут составной частью готового покрытия из брекчии. Нашли применение готовые плиты заводского изготовления из брекчии размером 0,5 х 0,5 м и плиты, изготовленные по заданным разме­рам. Рис. 13.2. Устройство монолитных полов из брекчии: 1- маячные ряды из камней пра­вильной формы; 2- каменный бой; 3- цементная стяжка; 4- правило Рис. 13.3. Устройство покрытий из керамических плиток: 1- фризовой маячный ряд; 2 – промежуточные вспомога-тельные маяки; 3— реперный маяк на стене;4- маячные ряды; 5 — шнур-причалка для укладки маячного ряда плиток Выполненные из брекчии полы выдерживают 3...7 сут, затем их шли­фуют мозаично-шлифовальной машиной. Сначала выравнивают покры­тие, снимая возможные неровности высотой 1...2 мм при шлифовке насу­хо, далее шлифуют и полируют поверхность с подачей на поверхность пола воды. Отшлифованные полы промывают теплой водой с добавлени­ем каустической соды. При устройстве плиточного покрытия пола облицовочные материа­лы укладывают на растворах и мастиках и от этого зависят требования к качеству подготовки оснований под полы. При прослойке из раствора просветы между поверхно­стью подготовки и контрольной рейкой допускаются не более 10 мм. При необходимости срубают выступы и заполняют выбоины раствором. Ли­цевую поверхность плит перекрытия, стяжек и бетонной подготовки це­лесообразно очистить от цементной пленки механическими стальными щетками, бетонную поверхность надсечь на глубину 3...5 мм. Непосред­ственно перед укладкой плиточного покрытия подготовленное основание необходимо прогрунтовать цементным молоком. При укладке покрытия поверхность основания должна быть влажной, но без скопления в отдель­ных отдель­ных местах воды или цементного молока. Плиточные покрытия на прослойке из мастики устраивают по стяжке, которую подготавливают и проверяют особенно тща­тельно. Просветы между поверхностью не должны превышать 2 мм при подготовке стяжки под покрытие из поливинилхлоридных плиток и линолеума и 4 мм — при покрытии из других видов плиток. Повреждения стяжки и западающие неровности более 15 мм заделывают цементно-песчаным раствором, предварительно вырубая дефектные участки и очищая поверхность. Перед наклейкой покрытия основание смачивают цемент­ным молоком. Нередко приходится устраивать сплошной выравнивающий слой тол­щиной менее 15 мм. Цементно-песчаный раствор для этих целей не под­ходит, так как такой тонкий слой быстро теряет влагу и в итоге не набира­ет необходимой прочности, разрушается и отслаивается. В таких случаях используют полимерцементный раствор, обладающий достаточной водоудерживающей способностью. Основание под такое покрытие очищают от мусора и предварительно грунтуют пластифицированной эмульсией ПВА. Основание в виде выравнивающей полимерцементной стяжки обычно устраивают под покрытия из линолеума, поливинилхлоридных плиток и ворсовых ковров. Покрытия из керамических плиток (рис. 13.3) устраивают в помеще­ниях с интенсивным движением людей и влажным режимом эксплуата­ции. К помещениям с систематическим или периодическим увлажнением пола водой и интенсивным движением людей относят вестибюли, гарде­робные, туалеты, душевые, ванные комнаты и др. Основание под плиточный пол предварительно очищают от грязи и пыли, обильно смачивают водой. Керамические плитки могут быть одно­цветными, с симметричным рисунком, рисунок может быть абстракт­ным. Размеры керамических плиток 100х100; 150х150; 200х200 и 250х250 мм, в соответствии с размером в плане меняют и толщину изде­лий. Плитки, предварительно отсортированные по размерам и смоченные водой, укладывают на стяжку из цементно-песчаного раствора и на стяж­ку из специальных составов, специально выпускаемых для настилки пли­точного пола. После подготовки основания размечают всю плоскость под уклады­ваемый пол, размечают и устанавливают плитки-маяки. Маячные плитки бывают реперные, укладываемые у стены, с которой начнется укладка ря­дов плиток, фризовые, настилаемые по линии фриза. В помещениях боль­шой площади и при расстояниях между маяками более 2 м укладывают промежуточные вспомогательные маяки. Сначала укладывают ряд плит­ки на слой цементно-песчаного раствора толщиной 10...15 мм вдоль сте­ны, противоположной выходу из помещения, затем два ряда вдоль обеих перпендикулярных ей стен, после этого настилают внутреннее заполне­ние. Работы должны быть организованы таким образом, чтобы рабочим не приходилось становиться на свежеуложенные плитки. Швы между плитками размером до 200 мм не должны превышать 2 мм, для плиток больших размеров — не более 3 мм. После окончания настилки покрытия плитами по всей площади рабо­чего участка (2...4 ряда параллельных плиток) их при необходимости оса­живают для выравнивания. Для этого на поверхность укладывают уро­вень или деревянный брусок длиной 1 ...2 м и с его помощью ударами мо­лотка осаживают плитки по всей длине до проектного уровня с одновре­менным выравниванием поверхности пола. В настоящее время на отечественном рынке имеется широкий ассор­тимент напольной и настенной керамической плитки, в том числе плитки из керамогранита. Такую плитку разнообразной цветовой гаммы выпус­кают с разной поверхностью (полированной, шлифованной, под нату­ральный камень) для внутренних и внешних отделочных работ. Наполь­ная плитка отличается прочностью и низкой пористостью, обеспечиваю­щей немаркость и высокую морозостойкость. Существует плитка, повто­ряющая структуру паркета из ценных пород дерева и нешлифованная плитка под мрамор. Для производственных помещений производится особо прочная тех­ническая плитка размерами от 15х15 до 60х90 см) с ребристой поверх­ностью для обеспечения противоскольжения. Для медицинских учрежде­ний находят применение антистатический керамогранит, плитки, погло­щающие рентгеновские лучи, специальная шероховатая и нескользкая плитка для отделки поверхности бассейнов. При необходимости создания уклона пола на перекрытиях под гидро­изоляционным слоем предусматривают устройство стяжки из бетона класса не ниже В15 с соответствующим уклоном ее поверхности. Наи­меньшая толщина этой стяжки в местах примыкания к сточным трапам при ее укладке непосредственно по плите перекрытия должна быть 20 мм, а при укладке по тепло- или звукоизоляционному слою — 40 мм Мелкоразмерные мозаичные керамические плитки выпускают разме­ром 23х23 и 23х48 при толщине 6...7 мм. Специфика плиток в том, что в заводских условиях плитки наклеивают лицевой стороной на квадратные листы плотной бумаги-карты. Настилку таких готовых карт ведут на цементно-песчаном растворе с толщиной слоя 15 мм. После подготовки основания и разметки натягивают шнуры-причалки по линии швов между картами. Последовательность укладки — от дальней стены к двери, кар­ты раскладывают бумагой вверх, ударами молотка по деревянному бру­ску осаживают с целью выравнивания и обеспечения заполнения раствором швов между плитками. Между картами устраивают швы шириной 2 мм. После настилки карт поверхность пола укрывают влажными опилками и выдерживают. Через 2...3 сут. бумагу смывают теплой водой, очищают поверхность плиток жесткими щетками, швы между плитками и заполняют жидким цементно-песчаным раствором, после схватывания которого поверхность пола протирают мокрыми опилками. Иногда в плиточных полах больших помещений через некоторое вре­мя после начала эксплуатации появляются трещины в виде поперечных линий. Причиной такого дефекта может быть настилка покрытий без уст­ройства деформационных швов под температурными швами или же не­правильное примыкание к ним. Иногда плитка отслаивается от подготов­ки вместе с раствором; это может быть связано с сотрясениями и дефор­мациями самой конструкции основания. Для предотвращения или умень­шения такого дефекта плитку на растворе укладывают на песчаную подушку из влажного песка толщиной 4...5 мм с добавлением на его по­верхность небольшого количества цемента (1...2%). Такой слой песка значительно снижает влияние деформаций перекрытия на плиточный пол, кроме этого влажный песок предупреждает вытягивание железобе­тонным перекрытием воды из цементно-песчаного раствора, на котором укладывают плитку. Причиной отслоения плиток может быть применение жирных раство­ров, растворов, которые уже начали схватываться, укладки пыльных, грязных и плиток с жировыми и смоляными пятнами. Плиточные полы, уложенные по бетонной подготовке на грунте, мо­гут разрушаться от осадки и вспучивания грунта. Осадка может быть следствием наличия насыпного грунта, процесс уплотнения которого еще не закончился. Вспучиваться бетонная подготовка может от намокания и пучения подстилающих грунтов и основания. Целостность плиточного покрытия может быть нарушена при укладке раствора на сухую неувлажненную бетонную подготовку. Сухой бетон быстро впитывает влагу из тонкого слоя раствора, из-за чего раствор прослойки оказывается обезво­женным, не приобретает при твердении достаточной прочности, что при­водит к отслоению плиточного покрытия. Под действием солнечных лучей раствор цементно-песчаной про­слойки свеженастеленного пола сильно ослабляется, если его не поддер­живать во влажном состоянии. Прочность пола на кислотостойких рас­творах с применением жидкого стекла наоборот заметно снижается, если после укладки покрытие не выдерживают в сухих условиях и не предо­храняют от попадания в него воды, растворов кислот. Для выявления зоны необходимого ремонта прежде всего определя­ют отставшие плитки простукиванием всей площади пола. Затем разби­рают места, подлежащие ремонту, но только в том случае, если это можно сделать без повреждения плиток. При необходимости дефектные места разламывают, т.е. сбивают плитки вместе с раствором. Сначала на куски разбивают первую плитку, затем снимают примыкающие плитки зуби­лом или скарпелью для возможности их повторного применения. Затем зубилом или другим инструментом, электрическим или пневматическим, вырубают и удаляют цементную прослойку до поверхности основания, которую выравнивают бетонной смесью или раствором. При необходи­мости восстанавливают нарушенную гидроизоляцию, далее на ремонти­руемом участке заново выкладывают плиточное покрытие. 4. Сухой способ устройства основания под напольные покрытия В последнее время освоен выпуск в заводских условиях листовых элементов основания пола ровного, прочного, с идеальными стыками, го­тового к укладке всех видов (включая безосновный) напольных покры­тий. До начала устройства основания пола все работы, связанные с возможным увлажнением или загрязнением пола, должны быть закончены.Температура воздуха при производстве работ должна быть не ниже 8 °С, а относительная влажность воздуха не более 60%. Устройство сборных оснований пола начинается с укладки на очищенное основание разделительного слоя из полиэтиленовой пленки или другого материала (для деревянных перекрытий из парафинированной или гофрированной бумаги, толь или пергамин) с нахлесткой соседних полотнищ не менее 200 мм. Разделительный слой выполняет функцию паро- и гидроизоляции. По периметру помещения крепят кромочную ленту толщиной 10 мм из минеральной ваты или пенополистирола для ограничения передачи шумов и создания компенсационного шва. В зависимости от требуемых параметров пола далее устраивают под­стилающий пол из пластифицированного пенополистирола, сухую за­сыпку или комбинацию этих материалов. Такой слой повышает звуко- и теплоизоляционные характеристики конструкции пола, а также служит для выравнивания поверхности перекрытия и пропуска коммуникаций. Устройство основания под подстилающий слой пола может произво­диться по выравнивающему слою (для сухой засыпки) или по регулируе­мым лагам. Вопрос правильного выбора сухой засыпки очень важен для обеспече­ния качественного основания. Могут применяться керамзитовый гравий, щебень из доменного шлака, шлаковая пемза, щебень и песок перлито­вый вспученный, засыпки из кварцевого песка. Минимальная толщина засыпки 20 мм при условии только выравнивания основания. Для обеспе­чения нормальной звукоизоляции достаточно засыпки слоем 40 мм, мак­симальная толщина выравнивающего слоя может достигать 100...150 мм. Укладка и выравнивание слоя из сухой засыпки производится рейкой по выровненным с помощью уровня профилям, начиная от стены, противо­положной входу. Сборное основание на изолируемом слое из пенобетонных плит уст­раивают как по сухой засыпке. Отличие состоит в требовании выровнять шпатлевкой поверхность несущего основания при наличии в нем неров­ностей. При укладке пенополистирола необходимо исключить образова­ние зазоров между плитами, проложенные в утеплителе трубы коммуни­каций целесообразно обернуть минеральной ватой, Для технологии устройства ровных, теплых, прочных, недорогих, су­хих сборных оснований, поверхность которых пригодна под любые со­временные напольные покрытия, удачно подходят гипсоволокнистые листы (ГВЛ). Гипсоволокнистый лист обладает высокими прочностны­ми, влаго- и пожарозащитными характеристиками. Он представляет со­бой прессованную смесь гипса и распушенной целлюлозной макулатуры, поэтому является экологически чистым, химически нейтральным, радиационно безопасным. Поверхность обычных листов ГВЛ прогрунтована в заводских условиях, а влагостойкие листы (ГВЛВ) имеют двухсторон­нюю водоотталкивающую пропитку, которая также исключает необходи­мость нанесения поверхностной грунтовки. Обычные гипсоволокнистые листы используют в жилых, гражданских и промышленных зданиях с су­хим и нормальным температурно-влажностным режимом, а влагостойкие листы могут применяться в помещениях с повышенной влажностью (в ванных комнатах, санузлах и кухнях жилых зданий). Укладка таких оснований предполагает полный отказ от трудоемких мокрых процессов, связанных с ручным трудом при устройстве цемент­ной стяжки и наливного пола. Исключается необходимость сушки, после­дующего штрабления под коммуникационные каналы, финишная ниве­лировка или шлифование, а также грунтовка под поверхностные покры­тия. Отдельные листы ГВЛ крепятся между собой клеевыми составами или специальными шурупами с самозенкирующейся потайной головкой. Данный тип основания под полы без «мокрых процессов» обеспечивает возможность, сразу приступить к укладке напольного покрытия. Гипсоволокнистые листы обладают более высокими показателями прочности на сжатие и твердости, чем гипсокартонные листы. Они техно­логичны в работе, легко режутся, пилятся, строгаются, обладают хоро­шей гвоздимостью. Коммуникации в системах сухих оснований пола укрывают выравни­вающим слоем засыпки. В случае применения регулируемых лаг сначала их тщательно выве­ряют по уровню, осуществляют сухую засыпку утеплителя, укладывают гипсоволокнистые листы одним слоем и прочно соединяют с лагами. Рис. 13.4. Сборное основание под полы из двух слоев гипсоволокнистых листов: а- порядок укладки основания из гипсоволокнистых листов; б- схема конструктивного решения основания; в -сборное основание пола на сухой засыпке; г- то же, на пенопо-листироле; 1- лента кромочная; 2- элемент пола; 3- перекрытие; 4- пленка полиэтиленовая; 5 -сухая засыпка; 6- клей и шуруп для гипсоволокнистых листов; 7 – пенополистирол Непосредственную укладку конструкции сборной стяжки можно вы поднять как из отдельных листов, так и из элементов сборного пола. Последовательность укладки листов при спланированной засыпке начинают от дверного проема вглубь помещения, при основании с лагами — от сте­ны, противоположной дверному проему. Листы укладывают с плотным соединением в стыках. При использовании отдельных листов для обеспе­чения их жесткого соединения на первый лист наносят слой клея ПВА. Второй гипсоволокнистый лист укладывают на нижний, обеспечивая перевязку швов. Швы между листами шпатлюют, листы по высоте крепят самонарезающимися шурупами. Элементы сборного основания под полы представляют собой два тип гипсоволокнистых листа размером 1000х500х10 мм, соединенных между собой в заводских условиях посредством клея со смещением на 50 мм относительно друг друга (рис. 13.4). Масса такого элемента составляет 18 кг, что позволяет осуществлять их укладку одним рабочим. Разновидностью рассмотренных выше решений являются комбини­рованные сборные панели, включающие теплоизоляционный слой из пенополистирола с покрытием из двухслойного гипсоволокнистого элемен­та. Данные панели применимы в зданиях с сухим, нормальным и мокрым влажностным режимами. Комбинированная панель включает два гипсо­волокнистых листа толщиной 10 мм, смещенных относительно друг дру­га на 50 мм и склеенных между собой. Снизу к листам приклеен изоли­рующий слой пенополистирола толщиной 20...30 см (возможно изготов­ление панелей с другой толщиной слоя), обладающий высокой биологи­ческой устойчивостью, низкой гигроскопичностью, незначительной массой и относительно высокой прочностью. Основанием под комбини- рованные панели является полиэтиленовая пленка и слой сухой засыпки. Укладка готовых щитов предполагает последовательное перемещение в квартире из дальней комнаты в коридор, из него в последующие помеще­ния, что позволяет не нарушать разровненный слой засыпки. Для получения поверхности, готовой к укладке напольного покрытия, необходимо зачистить стыки гипсоволокнистых листов, зашпаклевать швы и углубления. Достоинства сухих сборных оснований из гипсоволокнистых листов следующие: • конструктивно и технологически общедоступны; • предпочтительны при устройстве оснований в холодное время года, так как исключают устройство мокрых стяжек и потерь времени на их сушку; • обеспечивают устройство оснований под полы при любых типах не­сущих конструкций перекрытий; • допускают устройство оснований под полы на начальном этапе от­делочных работ с завершением устройства чистых полов в заключитель­ный период отделки здания; • обеспечивают возможность предварительной прокладки в них ком­муникационных сетей с доступом к ним в процессе эксплуатации; • отвечают требованиям пожарозащиты, звуко- и теплоизоляции; • способствуют поддержанию нормального температурно-влажностного режима в помещении. Конструкции сборных оснований с использованием ГВЛ применяют для любого типа современных чистовых покрытий — линолеума, парке­та, керамической плитки и др. Лекция 25. Технология устройства полов. Продолжение 1. Устройство покрытий из поливинилхлоридных плиток 2. Устройство пола из рулонных материалов 3. Устройство пола из древесины 1. Устройство покрытий из поливинилхлоридных плиток Поливинилхлоридные и кумароновые плитки применяют для устрой­ства покрытий полов в кухнях и коридорах жилых зданий, в коридорах, фойе и помещениях административных и учебных зданий. Покрытия из поливинилхлоридных и кумароновых плиток укладывают в помещениях, где особенно часто происходит загрязнение и увлажнение пола за счет активного движения и попадания влаги с улицы или сосед­них помещений. Плитки обладают высокой прочностью и износоустой­чивостью, незначительным водопоглощением, яркостью и разнообрази­ем расцветки, легкостью ремонта и замены. Плитки поливинилхлоридные выпускают двух типов: квадратные и трапециевидные, они имеют толщину 1,5; 2 и 2,5 мм, квадратные плитки имеют размер 300х300 мм. Плитки бывают одно- и многоцветные, с гладкой и тисненой лицевой поверхностью. Одноцветные плитки долж­ны иметь равномерную цветоустойчивую окраску по всей площади, это требование распространяется на всю выпускаемую партию. Кроме этого на лицевой поверхности плиток не должно быть наплывов, вмятин, цара­пин, раковин, бугорков и т.п. При устройстве пола из синтетических плиток температура воздуха в помещении должна быть не ниже 15°С, а влажность 60%. Плитки наклеи­вают на основание из древесно-волокнистых плит, по гладким железобе­тонным перекрытиям, тщательно выровненным цементно-песчаным стяжкам. Для лучшего сцепления плиток с выравнивающим основанием при­меняют грунтовку из одной части битума и 2...3 частей бензина или керо­сина, которую наносят на основание за 18...30 ч до наклеивания плиток. При наклейке пола применяют мастики КН-2, КН-3, битумно-синтетическую и мастику «Перминид», бустилат или битумную мастику. Устройство покрытий из синтетических плиток производят в следую­щем технологическом порядке: • очистка и выравнивание поверхности основания; • огрунтовывание основания; • сортировка плиток по размерам и отбор их по цвету; • разметка и разбивка по шнуру осей пола помещения; • предварительная раскладка плиток по заданному рисунку вдоль осей с подгонкой их в местах примыкания к стенам, перегородкам и т.д.; • подогрев плиток (при необходимости); • нанесение мастики толщиной 0,8... 1,0 мм на плитку с разравнивани­ем ее зубчатым шпателем; • укладка плиток на мастике с уплотнением торцов; • установка плинтусов; • очистка плиток и мест с выступившей мастикой растворителем; • покрытие пола слоем опилок. Подогревать плитки необходимо только в зимнее время при темпера­туре в помещении ниже 10°С или при их укладке на быстротвердеющей мастике. Стяжку очищают металлическим скребком, пыль удаляют пыле­сосом. Впадины и неровности на стяжке устраняют подмазкой полимерремонтным составом с помощью шпателя. Основания небольших поме­щений грунтуют маховой кистью, для больших площадей используют удочки-распылители, мастика подается из нагнетательного бачка сжатым воздухом. Плитки необходимо заранее принести в помещение и выдер­жать, чтобы они приобрели комнатную температуру. Работы по устройству покрытий из плиток начинают с разбивки осей. На подготовленное основание мелом наносят продольную и поперечную оси помещения. От точки пересечения осей раскладывают насухо два вза­имно перпендикулярных ряда плиток. Если целое число плиток не укла­дывается точно по длине и ширине помещения, разбивочные оси смеща­ют так, чтобы при укладке плитки пришлось подрезать у одной, или у двух взаимно перпендикулярных стен (рис. 25.1). Рис.25.1. Перед наклейкой плитки сортируют по цвету, фактуре и оттенкам, а также по раз­мерам. Нижележащий слой тщательно очи­щают от загрязнения и пыли и грунтуют в небольших помещениях валиком, при боль­ших площадях — распылением. Приклейку плиток начинают от пересечения разбивоч-ных осей, наклейку ведут в четырех, чаще в двух направлениях от разбивочных осей. Плитку прикладывают впритык к ранее уло­женной, постепенно опуская прижимают к основанию и осаживают на мастике до не­обходимого уровня ударами резинового мо­лотка. Плитки наклеивают двумя способами: на себя и от себя. При укладке на себя рабочий по мере наклеивания плиток находится на огрунтованном основании, при укладке от себя рабочий перемещается и производит наклейку плиток с уже готового покрытия. При использовании жидкой мастики КН-2 ее из емкости разливают на основание, на площадь пример­но 2...3 м2 и разравнивают зубчатым шпателем. Затем аккуратно укладывают плитки, контролируя ровность укладки и подбор рисунка, а также соблюдая необходимые зазоры. При более густых мастиках их желатель­но наносить непосредственно на плитку и разравнивать по всей плоско­сти. После приклеивания плиток их покрывают сверху слоем опилок, по наклеенному полу запрещается ходить в течение трех суток. Основные дефекты покрытий из плиток: отклеивание, коробление кромок, щели в стыках. Отклеивание плиток происходит потому, что они были наклеены на пыльное и влажное основание. При ремонте приподни­мают плитку, очищают основание от старой мастики, грязи и пыли, если основание влажное, то его высушивают. Далее наносят мастику на осно­вание или на плитку, и она приклеивается. При отслаивании кромок или углов место очищают, в стык добавляют порцию свежей мастики, на плитку кладут плотную бумагу или картон, плитку придавливают грузом. Допускается до укладки груза разгладить плитку горячим утюгом. Бракованную плитку необходимо заменить. Дефектную плитку сни­мают, очищают основание от старой мастики, подгоняют по месту новую плитку, приклеивают ее на мастике, плитку пригружают на несколько ча­сов. При необходимости мастику можно подогревать, но только в горячей воде. В местах хранения мастики и при укладке пола пользоваться огнем запрещается. 2. Устройство пола из рулонных материалов Покрытия из рулонных материалов выполняют в жилых и обществен­ных зданиях. В качестве покрытия пола могут быть линолеум безоснов­ный и на войлочной основе, синтетические ковровые покрытия. Линолеум выпускают следующих видов: поливинилхлоридный, алкидный, резиновый, он может быть на теплоизоляционной подоснове и без нее. Кроме этого линолеум может быть однослойный и многослой­ный без подосновы, на тканевой подоснове. Выпускают линолеум в руло­нах длиной 12 м, длина алкидного линолеума в рулоне может доходить до 30 м, ширина рулонов 1200...2000 мм, толщина в пределах 1,5...5 мм. Ре­зиновый линолеум (релин) изготовляют из резиновых смесей на основе синтетических каучуков, для улучшения звукоизоляции нижний слой мо­жет быть из мелкопористой резины. Полы из линолеума имеют специфику устройства в зависимости от применяемого линолеума — безосновного (холодного) или на войлочной основе (теплого). Важными характеристиками материала являются износостойкость и химическая стойкость. Так, поливинилхлоридный линоле­ум применяют для покрытия самых разнообразных зданий, кроме поме­щений с интенсивным движением, для него нежелательны воздействия жира, масел и воды. Алкидный линолеум не рекомендуется применять в помещениях, подвергаемых воздействию кислот, щелочей и растворите­лей. Отдельные типы резинового линолеума (релина) рекомендуется ис­пользовать для покрытия в лабораториях и хирургических операцион­ных. Настилают линолеум по окончании всех строительных, санитарно-технических, электромонтажных и отделочных работ. Бетонное основание или стяжка из цементно-песчаного раствора при­менимы при холодных полах из безосновного линолеума, под теплые полы дополнительно укладывают слой из древесно-волокнистых плит. Линолеум на войлочной основе можно укладывать непосредственно по ровной поверхности плит перекрытия. Поверхность подстилающего слоя должна быть выровнена. Линолеум наклеивают на мастиках, приготов­ленных только на водостойких вяжущих, эти составы должны обеспечи­вать легкое нанесение, хорошую клеящую способность и отсутствие вредных для здоровья летучих компонентов. Для ликвидации волнистости, возникшей при хранении в рулоне, ли­нолеум расстилают на подготовленное и очищенное основание за 1 ...2 сут до наклейки, неровности линолеума выпрямляют пригрузкой. Полотни­ща линолеума рекомендуется укладывать перпендикулярно наружным стенам, по направлению к свету. Если линолеум настилают только в коридорах, а в комнатах предусмотрено дру­гое покрытие, то стыки устраивают только в местах расположения дверных коробок. Покрытия из безосновного линолеума устраивают по цементно-песчаным стяж­кам, основаниям из керамзитобетона, гип-соцементобетона, фибролита, по железобе­тонным плитам перекрытия (рис. 25.2). Чаще всего безосновным линолеумом явля­ется поливинилхлоридный. Основание долж­но иметь влажность не выше 5%, быть глад­ким и ровным, не иметь видимых раковин и пор. Наклеивают линолеум к основанию Рис. 25.2. Конструкции пола из линолеума: / — покрытие; 2 — мастика; 3 — стяжка из легкого бетона или дре­весноволокнистых плит; 4— бетонный подстилающий слой; 5 — грунтовое основание; 6 — тепло- и звукоизолирующий слой; 7 — цементно-песчаная стяжка; 8 —плита перекрытия с неровной поверхностью; 9— то же, с ровной поверхностью во­достойкими кумарононайритовыми клеями и на бустилате. Для улучшения сцепления мастики с подстилающим слоем необходи­мо предварительно огрунтовать основание. Для этой цели часто применяют грунтовку, приготовленную из одной части расплав­ленного и обезвоженного битума и 2..3 час­тей разбавителя — бензина или керосина. В остывший до температуры 80 °С битум вли­вают разбавитель и перемешивают до обра­зования однородной смеси. Грунтовку но­сят на основание за 18...48 ч до наклеивания линолеума. Безосновный линолеум за 40...60 мин до наклейки снова скатывают в рулон, поверхность основания грунтуют раз­бавленной мастикой. После просыхания грунтовки на поверхность осно­вания наносят мастику и в течение 10... 15 мин выдерживают ее для час­тичного испарения летучих составляющих. Затем на тыльную сторону линолеума наносят равномерный слой мастики толщиной до 0,5 мм, вы­держивают 10... 15 мин и наклеивают полотнища линолеума с прикатыванием к основанию. Рис. 25.3. Инструмент для настилки линолеума: 1-молоток; 2- шпатель стальной; 3- валик линолеумный; 4-нож линолеумный; 5- то же, со сменными лезвиями; 6- приспособление для прирезки кромок линолеума; 7 –шпатель зубчатый большой; 8- то же, малый; 9- резиновый молоток Инструмент, применяемый для укладки линолеума, приведен на рис. 8. Полотнища наклеивают с напуском не менее 10 мм. Для получения плотного стыка обе кромки смежных полотнищ линолеума прирезают од­новременно (рис. 25.3). После прирезки края полотнищ отгибают в сторо­ны и на Основание под стыком наносят мастику, на которую наклеивают края полотнищ, затем стык прикатывают. Для облегчения прирезки сты­ков при нанесении мастики оставляют не промазанными полосы в местах стыков полотнищ шириной 6...8 см. Прирезку кромок обычно осуществляют через 2...3 сут после наклейки линолеума; такой перерыв необходим для того, чтобы усадочные явления в материале завершились. Резиновый линолеум (релин) приклеивают к основанию на мастиках КН-2 и КН-3. Очищенное основание по всей площади (не оставляя не промазанных полос) покрывают слоем клеящей мастики и выдерживают его. Резиновый линолеум целесообразно готовить к настилке в другом помещении, но предварительно нарезанным на куски требуемой длины. На тыльную сторону релина наносят слой мастики, по торцам шириной 5...6 см более толстым слоем, для лучшего стыкования соседних полос и большей прочности прилипания на торцевых участках. Слой мастики вы­держивают для подсыхания 10... 15 мин, свертывают в рулон, приносят в помещение для настилки и подгоняют полотнища друг к другу. По огрунтованному основанию рекомендуется предварительно расстелить про­кладку (миткаль или серпянку), которую после подгонки полотнища по месту на основании, удаляют, а релин тщательно разглаживают и прика­тывают к основанию. Линолеум на войлочной (теплозвукоизолирующей) основе исполь­зуют в квартирах, больницах, поликлиниках, детских садах и яслях. «Теп­лый» линолеум представляет собой двухслойный рулонный материал. Верхний, рабочий слой изготовлен на поливинилхлоридной основе, ниж­ний является антисептированным войлоком, выполняющим тепло- и зву­коизолирующие функции. Существуют два способа настилки линолеума. При первом способе полотнища линолеума предварительно в заводских условиях сваривают по длине токами высокой частоты или с помощью горячего воздуха по за­ данным размерам нарезают необходимые полотнища полностью на поме­щение. Полученные ковры расстилают непосредственно по железобетон­ным плитам перекрытия с ровной поверхностью или по цементно-песчаным стяжкам, при необходимости пригружают для выравнивания. Через 1...2 сут выровненные ковры, уложенные насухо, прирезают по контуру помещения с таким расчетом, чтобы зазор между краем ковра и стеной не превышал 5 мм. Для этого используют металлическую линейку и специ­альные линолеумные ножи. На окончательно уложенный сварной ковер сверху устанавливают деревянные галтели (разновидность плинтуса), которые плотно прижимают к линолеуму и закрепляют в стене. При втором способе отдельные полотнища после распрямления при­клеивают к основанию на клеях типа бустилат. Соединение полотнищ ме­жду собой такое же, как и у безосновных линолеумов. В местах дверных проемов и примыканий одних ковров к другим уст­раивают специальные прижимные пластмассовые порожки. Порожки ус­танавливают в четвертях дверных коробок, приклеивают к основанию на специальных клеях. Ширина порожек не должна превышать ширины дверных коробок. Прирезанные кромки линолеума заводят в полости по­рожка, а нижнюю кромку линолеума к нему приклеивают. Наиболее часто встречаемые дефекты при настилке линолеума — об­разование пузырей, вздутий, волнистости, щелей, отставание кромок и др. Пузыри появляются в тех случаях, когда толщина мастики превышает 2 мм (медленно сохнет) или менее 0,5 мм (что недостаточно для качест­венного приклеивания). Вздутие может возникнуть в результате плохого прикатывания линолеума. Устраняют вздутие путем прокола его шилом для выпускания из полости воздуха. В проколотое место вспрыскивают горячую мастику и линолеум тщательно разравнивают. Волнистость удаляют так же, как вздутие, допустимо дополнительное разглаживание ли­нолеума и укладка на него пригруза. Щели между смежными листами образуются вследствие того, что ли­нолеум перед наклейкой не был выдержан в теплом помещении и дал усадку. Кромки могут отклеиваться по причине нанесения мастики на влажное или загрязненное основание. Для устранения этого дефекта ос­нование очищают от пыли и хорошо просушивают, наносят более водо­стойкую мастику и плотно прижимают кромки. В отдельных случаях после настилки линолеума на его поверхности могут остаться нежелательные пятна. При сильном загрязнении линоле­ум можно промыть теплой и мыльной водой. Применять для этой цели соду нежелательно, от нее линолеум теряет блеск и выцветает. Грязные пятна, не снимаемые горячей водой, удаляют скипидаром или порошком мела. После натирки линолеума скипидарными мастиками с его поверх­ности исчезают матовые пятна. Покрытия из синтетических ворсовых ковров применяют для по­крытия в жилых и общественных зданиях. В зависимости от технологии производства ковры делят на четыре группы: тканевые, ворсово-прошивные, клееные (нетканые) и войлочные (иглопробивные). Для образования ворсовых пучков применяют высокопрочные и водостойкие нити из син­тетических, штапельных и жгутовых волокон: полиамидные, полипропи­леновые, полиэфирные. С добавлением в нити вискозного волокна и шер­стяной пряжи резко снижается электризуемость покрытий, покрытие из полиамидного волокна (капрон, нейлон, силон, перлон) имеет высокую износостойкость. Ковры можно изготовлять из ворсовой ткани, склеенной с синтетиче­ской теплозвукоизоляционной подосновой. При наличии высокого ворса, способного выполнять функции тепло- и звукозащиты, ковры изготовля­ют без подосновы. . Укладка ковров аналогична устройству рулонных покрытий на вой­лочной основе и может осуществляться тремя способами: свободной ук­ладкой, натяжением и приклейкой. Основание под полы должно быть вы­ровненным и сухим. Ковры раскатывают в помещении и прирезают по его периметру. Если нужно состыковать два полотнища, то при их соеди­нении контролируют, чтобы наклон ворса в них, который создает оттеночность покрытия, был в одном направлении. После расстилки и соеди­нения полотнищ покрытие оставляют на основании в незакрепленном со­стоянии на 3...5 дн для стабилизации размеров и завершения всех дефор­маций в ковре. Свободную укладку ковров можно осуществлять по любому готовому основанию или готовому покрытию пола, если они обладают достаточ­ной прочностью и сухостью. Преимущества способа свободной укладки — полы не портятся клеями и шпатлевками, покрытия можно легко снять для замены или химчистки. Недостатки способа — износ покрытия в местах интенсивной эксплуатации, сложность в передвижении мебели в помещении, затрудненность в очистке покрытия пылесосом. Способ натяжения ковров состоит в том, что по периметру помеще­ния закрепляют деревянные или металлические планки с острыми штиф­тами или крючьями. При расстилке ковер накалывают на эти штифты, и они удерживают ковер в напряженном состоянии. Натяжение ковров мо­жет быть применимо при достаточной прочности их подосновы или бла­годаря применению по периметру ковра специальной ленты, которая припрессовывается к ковру с тыльной стороны. Способ натяжения счита­ется лучшим способом укладки ковровых покрытий, обеспечивает самое высокое качество готового пола. Данный способ редко применяют на практике, так как он наименее производителен и требует высокой квали­фикации рабочих. Способ приклейки ковров по всей площади наиболее широко распро­странен. Ковры приклеивают к основанию на клеях типа бустилат, при высыхании клея по контуру помещения устанавливают галтели. Прире­занные по периметру помещения покрытия раскладывают для разравни­вания до полного исчезновения волнистости, но не менее двух суток. Для приклеивания полотнища осторожно скатывают в рулоны до се­редины помещения и на освободившееся основание наносят клей «Бусти­лат». Толщина слоя 0,6...0,7 мм, у кромок и по периметру толщина слоя должна быть до 1 мм, чтобы при наклейке он частично выходил за стык и обеспечивал лучшее крепление по контуру ковра. После нанесения клея рулон раскатывают по этой клеевой прослойке сначала в одну сторону от центра, плотно прижимая рулон к основанию и удаляя чистой влажной ветошью выступивший клей. Далее приклеивают вторую половину коврового покрытия. Ходить по покрытию запрещено в течение трех суток после завершения наклейки. Бесшовные синтетические покрытия полов устраивают в помеще­ниях с интенсивным движением. Такие покрытия обладают высокой из­носостойкостью, химической стойкостью, непроницаемостью к боль­шинству жидких веществ и беспыльностью. Бесшовные покрытия уст­раивают после окончания в помещении всех строительных и отделочных работ, чтобы исключить разрушения, увлажнения и повреждения поверх­ности пола. При устройстве бесшовных покрытий применяют мастики, состоя­щие из связующего вещества, пылевидного наполнителя и пигмента. В качестве связующего используют синтетические смолы — эпоксидные, полиэфирные, поливинилацетатную дисперсию. Лучшим основанием для бесшовных покрытий является цементно-песчаная стяжка из раствора марки не ниже 150. Выбоины, впадины, трещины и другие неровности очищают и огрунтовывают поливинилацетатной дисперсией и заделывают полимерцементным раствором. Если за­делкой отдельных мест невозможно выровнять основание, то по поверх­ности цементно-песчаной стяжки наносят сплошной полимерцементный слой. Основание огрунтовывают раствором связующего вещества. При ме­ханизированном нанесении мастичного покрытия на основание применя­ют установки непрерывного действия. Из нагнетательного бака под дав­лением 0,3...0,35 МПа мастика подается по резиновому шлангу к форсун­ке. По второму шлангу к форсунке подается воздух, регулируя подачу воздуха можно добиться равномерного факела мастики, ширина которого должна составлять 35...40 см при высоте от поверхности 60...70 см. Для нанесения бесшовных покрытий могут быть использованы прак­тически любые краскораспылители. Допускается наливать мастику на ос­нование из специальных ведер и далее разравнивать ее зубчатой рейкой. Покрытие пола толщиной 3...4 мм наносят за два приема. Первым слоем наносят жесткую мастику выравнивающего слоя толщиной 2...2,5 мм, вторым слоем — эластичную мастику лицевого слоя толщи­ной 1...1.5 мм. Для получения более жесткой мастики нижнего слоя в нее добавляют при изготовлении большее количество пылевидного наполнителя. Для окончательной отделки покрытия через 2...3 сут после нанесе­ния лицевого слоя, с целью повышения эксплуатационных качеств и при­дания повышенной водостойкости покрытие покрывают лаком в один или два слоя. Готовый пол должен быть прочным, однотонным и ровным. Его по­верхность не должна иметь трещин, вздутий, шероховатостей и других дефектов. Недопустимы щели между галтелями и полом или стенами. Ровность пола проверяют двухметровой рейкой, просветы не должны превышать 2 мм. 3. Устройство пола из древесины К таким полам относят: дощатые, паркетные, паркетную доску, щито­вой паркет, наборный мозаичный паркет, которые настилают в зданиях жилого и гражданского назначения. Для покрытий применяют высоко­прочную древесину из сосны, ели, лиственницы, пихты, кедра, дуба, бука, березы и ольхи. До начала работ по настилке покрытия на объекте должны быть вы­полнены: Рис. 25.4. Дощатый пол с оди­нарным настилом: / — плинтус; 2 — оштукатуренная по­верхность стены; 3 — половые доски; 4 — засыпка; 5 — черепные бруски; 6 — накат (черный пол); 7—балка; 8 — скоба; 9 — клин • все общестроительные, санитарно-технические и электромонтаж­ные работы за исключением установки санитарно-технических приборов и электротехнической арматуры; • штукатурные работы и все операции по окраске водными и масля­ными составами, исключая последнюю; • оклейка стен бумагой; • настилка покрытий из керамической плитки. Все процессы по устройству пола из дерева можно разбить на три цикла: — подготовка под полы или «черный пол», устройство чистого пола и доведение покрытия до товарного вида. Дощатые полы состоят из покрытия, прослойки и основания. По­крытие или верхний элемент конструкции — основная часть пола, рабо­тающая на истирание в процессе эксплуатации. Различают одинарный (рис. 25.5) и двойной настил из шпунтованных досок. Прослойка являет­ся промежуточным слоем, предназначенным для крепления покрытия к основанию, часто она выполняет функции звукоизолирующей проклад­ки. Основание под дощатые полы передает нагрузку на грунт или между­этажное перекрытие и может включать: при устройстве на грунте — кирпичные или бетонные столбики, сверху — гидроизоляция и лаги; по междуэтажным перекрытиям—звукоизоляционный слой и лаги; при двухслойных дощатых полах — сплошной настил нижнего слоя из необрезных досок толщиной 25 мм, антисептированных с двух сторон и пришиваемых на гвоздях. Поверхность такого черного пола покрывают строительной бумагой. Лаги представляют собой необстроганные доски толщиной 40 и ши­риной 80... 100 мм, обычно из древесины хвойных пород. При устройстве пола по железобетонному основанию шаг лаг принимают 0,7...0,8 м, при устройстве пола по кирпичным столбикам — 0,4...0,6 м. Лаги укладыва­ют поперек направления света, в коридорах — поперек прохода; таким образом, доски настилают перпендикулярно окну и по направлению пе­ремещения людей. Первую маячную лагу по перекрытию укладывают на расстоянии 2...3 см от стены помещения, следующие — через 1,5...2 м. После раскладки, проверки горизонтальности уровнем укладывают про­межуточные лаги между маячными, получая средний шаг между лагами 0,6...0,8 м. Имеется специфика при укладке лаг по кирпичным столбикам. Пер­воначально проверяют их уровень и выравнивают отметки по этому уров­ню. По верху столбиков укладывают деревянные прокладки по двум сло­ям гидроизоляции. Далее по этим прокладкам устанавливают, выравни­вают по уровню и временно расшивают лаги. Стыки лаг должны быть в плоскости кирпичных столбиков. Повышение гидро- и звукоизоляции пола обеспечивают за счет ук­ладки под лаги гидроизоляционных прокладок шириной 100... 150 мм из толя, рубероида или пергамина и устройством звукоизоляционной засып­ки (в полах по железобетонному основанию в пространство между лага­ми) из песка, шлака, керамзита и других пористых материалов. Засыпку выполняют по всей площади основания слоем не менее 20 мм без уплот­нения. Для дощатых покрытий применяют строганые доски, имеющие на бо­ковых кромках гребни и пазы. Ширина досок находится в пределах 74... 124 мм, толщина досок 29 мм для жилищного строительства. Все плоскости досок за исключением верхней, рабочей антисептированы. Влажность досок при укладке не должна быть более 12%. При настилке шпунтованных досок первую укладывают пазом к сте­не, каждую последующую насаживают паз на гребень ударом молотка че­рез прокладку и прибивают гвоздями к каждой лаге. Гвозди длиной 60...70 мм прибивают в доску наклонно с втапливанием шляпок добойником. Максимальное свешивание досок за лаги допустимо не более 100 мм, в противном случае нужно укладывать дополнительные лаги. Го­товый пол сверху острагивают, толщина острожки не более 1,5...2 мм. Полы из древесно-волокнистых плит устраивают в жи­лых и административных зданиях. Покрытие из сверхтвердых плит СТ бесшумно при ходьбе, легко моется, устойчиво на истирание, имеет хоро­ший внешний вид. При устройстве пола на уплотненном и выровненном грунте укладывают последовательно следующие слои: гидроизоляцию, бетонную подготовку, теплоизоляционный слой и цементную стяжку. Стяжку после высыхания и набора требуемой прочности очищают от гря­зи, обеспыливают и покрывают битумной грунтовкой. Через двое суток на стяжку наносят горячую битумную мастику и укладывают слой твер­дых древесно-волокнистых плит, на которые затем наклеивают сверх­твердые древесно-волокнистые плиты в качестве покрытия пола. По панелям перекрытий достаточно насыпать слой песка толщиной 50...60 мм в качестве звукоизоляции, сверху сделать цементно-песчаную стяжку, на которую настелить два слоя древесно-волокнистых плит. Если в жилых зданиях применяют панели покрытия размером на комнату, то по ним достаточно наклеить слой мягких древесно-волокнистых плит толщиной 12 мм, сверху слой твердых и в качестве покрытия слой сверх­твердых плит на горячей битумной мастике. При малоэтажном строительстве полы из сверхтвердых плит СТ уст­раивают на деревянном основании. По кирпичным или бетонным столби­кам укладывают лаги, по ним — сплошное основание из необрезных до­сок одинаковой толщины, на них сверху покрытие из плит СТ. Плиты в помещении предварительно прирезают по размерам. Для получения плотного соединения смежных плит их укладывают с нахлесткой в 5... 10 мм и совместно обрезают по линии стыка дисковой электропилой. После подгонки всех плит в помещении их приклеивают к основанию на клея­щих мастиках КН-2 и КН-3. Клей или мастику на основание под плиты покрытия СТ наносят зуб­чатым шпателем, после чего заранее подогнанную по месту плиту укла­дывают и пригружают. После высыхания весь пол покрывают водостойкими красками или эмалями, а сверху — светлым лаком. Окрашивают пол за 2...3 раза, просушивая каждый ранее нанесенный слой. Полы из паркетных досок обычно устраивают в жилых помещениях, где в процессе эксплуатации не наблюдается интенсивного износа покры­тия пола. Конструктивное решение пола и технология его устройства ана­логична полам с дощатым покрытием. Паркетные доски состоят из реечного основания и лицевого покрытия из планок. Доски изготовляют длиной 1200...3000 мм с градацией 600 мм, шириной 137...200 мм, толщиной 15...18 и 23...27 мм при планках-рейках толщиной 4; 6 и 8 мм. Лицевую сторону планок при изготовлении шлифу­ют и покрывают лаком за 2...3 раза. Паркетная доска представляет собой основание, на которое с определенным рисунком наклеены паркетные планки в виде различных рисунков. Для соединения досок между собой на их кромках и торцах имеются специальные пазы и гребни. Во избежание коробления в досках делают пропилы. При устройстве паркетного пола на грунте на кирпичные или бетон­ные столбики кладут два слоя толя для гидроизоляции, затем деревянные антисептированные прокладки, на них лаги с шагом 400...500 мм, по ко­торым будут настилаться паркетные доски. Полы по междуэтажным перекрытиям настилают по лагам, втопленным в песчаный слой толщиной 20 мм или по сплошной звукоизоляцион­ной прокладке. При необходимости лаги выравнивают, уплотняя слой песка под звукоизоляционными прокладками. Во избежание смещения лаг до настилки паркетных досок выверенные лаги крепят гвоздями или досками, уложенными поперек лаг. Паркетные доски укладывают перпендикулярно лагам по направле­нию света, а в коридорах — по направлению движения людей. Доски на лагах сплачивают между собой в паз и гребень первоначально с помощью сжимов, окончательно паркетную доску прибивают к каждой лаге гвоздя­ми длиной 50...60 мм. Гвозди забивают наклонно в зоне паза паркетных досок, шляпки втапливают добойником. Стыки торцов досок должны быть только на лагах с обязательным креплением к этим лагам. Настилку паркетных досок по лагам начинают от стены, противоположной дверному проему, и осуществляют последовательной укладкой досок по направлению к этому проему. Учитывая, что стены не всегда устраивают параллельными, первый ряд паркетных досок уклады­вают по предварительно натянутому шнуру на расстоянии 10..Л5 мм от этой стены. Каждую последующую доску насаживают на ранее уложен­ную ударом молотка по прокладке из обрезка бруска. Использование сжимов способствует лучшему сплачиванию досок и улучшению качест­ва и целостности покрытия. В местах перехода из комнаты в комнату или в коридор укладывают целые паркетные доски, соединяя их между собой в шпунт или гребень. Обязательно в створе дверного проема укладывать широкую лагу, исключающую зыбкость основания и пола в проходе. При укладке паркетных досок по сплошному звукоизоляционному слою из древесно-волокнистых плит основание очищают от мусора и пыли, затем раскладывают плиты насухо с промежутками 5...8 мм и при­резают их к выступающим частям помещения. Затем каждую плиту при­поднимают, подливают под нее слой битумной мастики, опускают и при­жимают к основанию. Поверхность наклеенных плит очищают и грунту­ют. Паркетные доски настилают по древесно-волокнистым плитам также на битумной мастике, причем их укладывают прямыми рядами парал­лельно одной из продольных стен помещения. Зазор с этой стеной не дол­жен превышать 10 мм. До укладки доски должны быть подобраны по по­родам, цвету и рисунку. Покрытие из паркетных досок должно быть ровным, плотным и не зыбким. Ровность пола проверяют рейкой, приложенной к покрытию в любом направлении, при этом зазор между рейкой и покрытием не дол­жен быть более 2 мм. Зазоры между паркетными досками допускаются в пределах до 0,3 мм, между паркетной доской и стеной — до 10 мм. Пар­кетные доски поступают на строительную площадку покрытыми лаком, в циклевке полов нет необходимости. Достоинства пола из паркетной доски: экономичность, за счет малой толщины слоя дерева ценной породы; нетребовательность к основе пола; большие размеры доски, а значит простота укладки; заводская лакировка, возможность ремонта и замены испорченных планок, при необходимости циклевка. По конструктивному решению различают полы из штучного паркета, паркетных щитов и наборный мозаичный паркет. Полы из штучного паркета выполняют из отдельных клепок (пла­нок), имеющих на боковых и торцевых кромках паз или гребень. Паркет­ные клепки изготовляют толщиной 15 мм из древесины твердых пород (дуба и бука) и толщиной 18 мм — из древесины хвойных пород дерева. Ширина клепок 30...90 мм с градацией 5 мм. Влажность клепок перед ук­ладкой не должна превышать 6... 10%. Паркетные полы настилают после выполнения всех общестроитель­ных, специальных и отделочных работ, связанных с возможным увлажне­нием и загрязнением покрытий. Паркетные полы устраивают по лагам, уложенным на кирпичные или бетонные столбики (обычно на первом этаже), на междуэтажных железо­бетонных и деревянных перекрытиях. Основанием под паркетный пол может быть сплошной дощатый на­стил при креплении клепок на гвоздях, цементно-песчаная или асфальто­вая стяжка и соответственно крепление к основанию на мастике или резинобитумной эмульсии. По сплошному досчатому настилу сверху необходимо укладывать строительный картон, древесно-волокнистые или древесно-стружечные плиты для устранения возможного скрипа в паркетных клепках при ходь­бе. При таком основании паркетные планки укладывают на прослойку из мастики или крепят гвоздями. Для цементно-песчаных стяжек применяют раствор не ниже марки 150. Толщина стяжки зависит от основания, на котором устраивают эту стяжку. При укладке на песчаные и шлаковые засыпки толщина стяжки должна быть 40 мм, если стяжка является выравнивающим слоем поверх бетонной подготовки, то ее делают толщиной не менее 20 мм. Стяжку ук­ладывают полосами 2...2,5 м. Основание может быть выполнено из сбор­ных плит заводского изготовления размером 500х500х35 мм; под штучный паркет основание часто делают из древесно-волокнистых плит. При настилке пола на мастике большое внимание уделяют ровности основания. Неровности можно выравнивать гипсоцементным раствором с подсушиванием исправленных мест. Основание грунтуют битумной мастикой, которой дают высохнуть до отсутствия липкости. Настилают паркет на огрунтованное основание через 5...8 ч и осуществляют на хо­лодных или горячих мастиках. На мастике настилают паркетные полы по цементно-песчаным стяжкам, по железобетонным перекрытиям. Настилку пола из штучного паркета на холодной или горячей мастике производят в следующей технологической последовательности: • очистка и выравнивание основания; • грунтовка основания; • разметка разбивочных осей; • нанесение и разравнивание мастики зубчатым шпателем до толщи­ны 1 мм; • укладка паркетных клепок на мастике; • подгонка и обрезка пристенных рядов; • окончательная отделка поверхности пола, включая уборку помещения, шлифовка и циклевка пола после схватывания и высыхания мастики, установка плинтусов и натирка пола. Полы из штучного паркета могут иметь разный рисунок, который зависит от порядка укладки планок, их размера, цвета, текстуры и т.д. В каждом помещении необходимо укладывать паркет из древесины одной породы, рисунка и размера клепок. Штучный паркет укладывают в прямой ряд, в елку, с фризом и без него. Паркет в прямой ряд обычно настилают только в небольших поме­щениях и узких коридорах. Наиболее часто паркет укладывают в елку, ко­гда паркетные планки соединяют между собой под углом 90°, причем торец одной планки упирается в край долевой кромки соседней клепки. Елку укладывают по линии помещения по направлению от окна к двери. При таком наборе покрытие хорошо смотрится, видна естествен­ная текстура древесины. Предварительно необходимо сделать разбивку рядов для того, чтобы рациональней уложить паркет и сократить расходы при обрезке. Для правильной укладки паркета по середине помещения по продоль­ной оси натягивают шнур. При настилке пола с фризами ряды разбивают таким образом, чтобы между фризами по ширине помещения уложилось целое число планок. Можно расположить планки так, чтобы отрезанные с одной стороны концы планок заполнили недостающие планки с другой стороны помещения, исключив тем самым отходы. В некоторых случаях можно изменить ширину фриза так, чтобы планки паркета размещались без отходов, в других случаях — изменить длину планок. Штучный паркет на холодных мастиках настилают в елку без фриза. На горячей мастике паркет можно настилать в елку с фризом и без него. Холодную мастику доставляют на строительную площадку в закры­той таре, к месту производства работ переносят в более мелких емкостях в виде бачков или ведер с носиком или в лейках, из них тонкой струей на­ливают на место укладки паркетных клепок. Работы начинают от стены, противоположной входу, чтобы исключить перемещение рабочих по свежеуложенному паркету с несхватившейся мастикой. Сначала укладыва­ют на всю длину стены первые два ряда, которые называют маячными. Дополнительно клепки паркета можно фиксировать, устанавливая между ними и примыкающей стеной клинья. Последующие ряды к маячным ре­комендуется присоединять порядно. Мастику разливают тонкой струей и разравнивают толщиной слоя 1 мм. Планки паркета нужно укладывать сразу, нижняя часть планок должна полностью покрываться мастикой. Далее молотком сплачивают планки, ликвидируя возможные зазоры между ними. Излишки мастики с планок снимают ножом или ветошью. Покрытие из штучного паркета необходимо во всем помещении за­крепить с помощью деревянных вкладышей (клиньев), забиваемых по пе­риметру помещения между паркетом и стеной с шагом 0,5...0,6 м. Клинья необходимы для предохранения покрытия от вспучивания при измене­нии влажностного режима в помещении. Холодная мастика твердеет мед­ленно, до ее полного отвердения (в течение 3...4 сут) ходить по полу и за­ниматься его окончательной отделкой не разрешается. Уложенный пар­кет покрывают слоем бумаги или пергамина. Для штучного паркета горячую мастику доставляют в автогудрона­торах и хранят в термосах. В зону производства работ горячую мастику подают в электротермосах или утепленных бачках. Мастику разливают мелкими порциями, одновременно под 3...S планок, чтобы паркетчик ус­пел на эту горячую мастику уложить клепки, выровнять их, слегка вдав­ливая и прижимая к ранее уложенным. Излишки мастики удаляют ребром клепки. Фриз выкладывают только после завершения покрытия пола парке­том в елочку. Размечают границу фриза, натягивают по этой границе шнур, намечают линию обреза ранее уложенных рядовых планок елки, по которой осуществляют точный пропил. Укладывают планки фриза на себя с угла помещения, контролируя, чтобы гребень входил в паз предыдущей планки. Горизонтальность укладки проверяют уровнем и рейкой. Настилка штучного паркета по деревянному основанию включает следующие рабочие процессы: • очистку, выравнивание и проверку горизонтальности основания; • укладку или настилку картона; • разметку площади пола помещения; • укладку маячных рядов елки; • настилку и крепление паркета по всей площади помещения; • циклевку и шлифовку покрытия; • монтаж вентиляционных решеток и установку плинтусов. Наиболее часто паркетные полы по деревянному основанию уклады­вают в елочку. По оси помещения закрепляют шнур; маячный ряд распо­лагают под углом 45° к этому шнуру. В начале елки укладывают на гвоз­дях — 3...4 ряда справа и слева от оси шнурка, укладку последующих клепок осуществляют введением новой в паз двух ранее уложенных и за­крепленных к основанию. В торцевой паз настланной клепки забивают один гвоздь, в продольный паз — 2...3 гвоздя в зависимости от длины паркетной планки. При настилке пола с фризом по периметру чаще укладывают рядовую клепку, выложенную елочкой, далее после набора полом достаточной прочности вдоль стены на расстоянии, равном длине фризовых клепок, отрезают кромку ранее уложенного паркета и далее на мастике настила­ют фриз с прокладкой или без нее. Отделка паркетного пола включает циклевку, шлифование и полиро­вание. Сплошную острожку стремятся не делать, заменяя циклевкой от­дельных мест. Покрытия шлифуют паркетно-шлифовальными машина­ми, в труднодоступных местах — шкурками с разной зернистостью по­сыпки. Очищенный пол покрывают пергамином или бумагой, завершают все оставшиеся строительные работы. Перед сдачей объекта покрытия снимают, полы покрывают лаком за два раза. Паркетные щиты (щитовой паркет) предназначены для устройства покрытия в жилых и общественных зданиях. Паркетный щит может со­стоять из паркетных планок, квадратов шпона или фанерной облицовоч­ной плиты, которые с определенным рисунком наклеены на основание. Основание под паркетные щиты может быть рамочным, реечным одно­слойным и двухслойным (рейки склеены во взаимно перпендикулярном направлении), из древесностружечной или цементно-стружечной плиты. Основание-щит обычно изготовляют из отходов лесопиления и дере­вообработки. Щиты можно изготовлять толщиной 22...40 мм, размерами щитов: 400х400; 500х500; 600 х600; 800х 00. В качестве покрытия используют паркетные планки толщиной 4; 6 и 8 мм шириной 20...50 мм при длине 100...400 мм. Все элементы щитов склеивают в заводских усло­виях водостойкими клеями. Паркетные щиты могут иметь различные рисунки. Лицевое покрытие может быть изготовлено из древесины дуба, бука, кле­на, вяза, каштана, березы, сосны, лиственницы. Щитовой паркет можно укладывать из планок разного размера, получая различные декоративные покрытия. Квадраты бывают развернутые и прямые. При наборе прямых квадратов планки располагают параллельно граничным элементам, а раз­вернутых — под углом 45°. В зависимости от размеров помещения под­бирают размер планок, чтобы уложить соответствующее число квадратов по ширине и длине помещения. Для реек и брусков обвязки применяют древесину хвойных пород, бе­резы, осины и ольхи. Щитовой паркет настилают по бетонной и цементно-песчаной стяжке на мастике, лагам или деревянным клеткам, уложенным по уровню в слой сухого песка толщиной 60 мм. Расстояние между лагами в осях равно раз­меру щитов. Сначала укладывают маячные ряды вдоль двух смежных стен, затем рядовые, и завершают укладку щитов у двери. Щиты крепят к лагам гвоздями в наклонном положении, втапливание шляпок осуществляют добойниками. Более прочного соединения щитов достигают, когда после укладки и закрепления первого щита на лагах в его пазы закладывают соединительные рейки, на которые насаживают следующие щиты. Стыки щитов должны проходить по оси лаг, крепление к лагам — на гвоздях по аналогии с паркетными досками. Наборный мозаичный паркет состоит из отдельных ковриков заво­дского изготовления, которые приклеивают к основанию на слой мастики толщиной около 1 мм. Паркетные планки толщиной 8 и 12 мм наклеивают в заводских условиях на плотную бумагу, которая при необходимости легко снимается. Размеры ковриков 400x400, 480x480, 600x600; 800x800 мм. Щитовой паркет укладывают по лагам или сплошному основанию. Для улучшения звукоизоляции под них настилают ленточные прокладки из мягких древесно-волокнистых плит. Лаги укладывают параллельно длинной стене помещения. При укладке щитов по лагам расстояние меж­ду осями лаг должно быть равным ширине щита. Паркетные щиты, имею­щие размер 800х800 мм, укладывают по лагам с шагом 400 мм, а тол­щиной 22 и 25 мм — только по сплошному основанию. Предварительно щиты сортируют по цвету, породам и рисунку, а за­тем по размерам на полноразмерные и доборные, которые будут уклады­ваться в крайних, примыкающих к стенам рядах. Подбирают щиты на ка­ждое помещение, соответствующий штабель укладывают у входа в это помещение. Непосредственно в помещении размечают оси рядов и укла­дывают лаги на всю площадь. В дальнем углу комнаты на основание кла­дут первый щит, вдоль смежных стен натягивают два пересекающихся под прямым углом шнура. Укладывают щиты контролируя, чтобы их кромки стыковались на оси лаг, и далее соединяют щиты между собой рейками. Доски рамы щита должны располагаться поперек лаг. При такой ук­ладке щит более устойчив под нагрузкой. Горизонтальность и параллель­ность настилки щитов проверяют уровнем и рейкой. Только после тща­тельной подгонки щитов их закрепляют гвоздями. Паркетный щит крепят к каждой лаге, гвозди забивают наклонно в щечки паза и обязательно втапливают шляпки. Крайние или доборные щиты прирезают по месту. Перед укладкой рейки и паз щитов смазывают водостойким клеем. Промазать клеем нуж­но также кромки соединяемых щитов. В зазор между покрытием и стеной забивают распорные клинья. Щиты паркета укладывают с отступом от стен в пределах 10 мм. Этот зазор в последующем будет перекрыт плинтусом. Уступы между кромка­ми двух смежных щитов не допускаются. Зазоры между соседними щита­ми возможны до 0,3 мм, а просвет между покрытием пола и контрольной рейкой должен быть в пределах 0...2 мм. При работе контролируют, чтобы коврики не смещались и создавался четкий геометрический рисунок. Для разнообразия между ковриками можно укладывать реечные прокладки. Поверхность пола прикатывают ручным катком. Перед сдачей объекта в эксплуатацию поверхность пола смачивают водой и снимают верхний защитный бумажный слой. Шлифу­ют полы (при необходимости) только после выполнения всех отделочных работ. Отделка паркетных покрытий включает циклевку пола, шлифов­ку поверхности, натирку мастикой или покрытие лаком. Паркетные полы обычно не строгают, а циклюют после настилки и полного за­твердения мастики. Циклевкой устраняют возможную волнистость поверхности, уступы между планками, выбоины, царапины, масляные и другие пятна и т.д. При обработке поверхности рекомендуется снимать циклевочной ма­шиной слой древесины не более 1 мм. Возле стен и в углах полы обраба­тывают электрорубанками, ручными рубанками, циклюют ручными цик­лями с короткой и длинной ручкой. Перед этой операцией пол необходи­мо увлажнить мокрой тряпкой. После циклевки поверхность пола шлифуют паркетно-шлифовальной машиной (рис. 13.17), в которой рабочий агрегат — вращающийся бара­бан обтянут шлифовальной шкуркой. При первой шлифовке пола приме­няют крупнозернистую шкурку, при второй — мелкозернистую. После шлифования и обеспыливания пола на него наносят мастику или покрывают лаком, в результате поверхность приобретает блеск, хорошо видна текстура древесины. Хорошее покрытие получается при использовании бесцветного лака, который наносят на совершенно сухую, и чистую поверхность кистью или краскораспылителем. После полного высыхания наносят второй, а если нужно, и третий слой.