Технология бетонных и железобетонных работ

Технология бетонных и железобетонных работ План лекции:  Роль монолитного железобетона в современном строительстве.  Подготовительные и основные процессы.  Назначение и типы опалубки, область применения.  Конструирование опалубки для различных типов конструкций.  Требования, предъявляемые к бетонным смесям.  Приготовление и транспорт бетонных смесей.  Механизмы и приспособления для порционной подачи бетонных смесей. Область применения.  Механизмы и приспособления для непрерывной подачи бетонных смесей. Область применения. Немного истории  Технология производства самого распространенного на земле строительного материала – бетона уходит в глубь веков. Так, ещё 6000 лет назад при возведении египетских надгробий и других сооружений применялись монолитные бетонные блоки, изготовленные из смеси мелкой гальки, рубленной соломы и нильского ила.  Позже, но задолго до начала нашей эры в Древней Персии, Финикии, Индии, Китае, Риме, Древней Греции при ирригации, строительстве храмов и других фортификационных сооружений наряду с блоками из природного камня и сырцовым кирпичом использовался также монолитный бетон на гидравлическом вяжущем. Немного истории  Сознательно использовать бетон стали древние египтяне (пирамида в Гизе), за ними античные греки и римляне. Свидетельством тому римские Колизей и Пантеон, сооружения в Помпеях. Основные понятия  Официально все началось 21 октября 1824 года, когда английский каменщик Джозеф Аспдин получил патент на вещество серого цвета и дал ему имя «портландцемент», поскольку его цвет напоминал серый цвет скал, находившихся вокруг города Портланд.  В России бетон начали применять с начала XIX века для строительства железобетонных мостов, когда были построены первые цементные заводы. К середине XIX века бетон при укладке начали трамбовать, а для улучшения его прочности армировать (усиливать) деревянными и металлическими элементами. Немного истории  Появление высококачественных бетонов открыло новые возможности в строительстве, позволило реализовать такие уникальные проекты как 125-этажный небоскреб в Чикаго высотой в 610 м, мост через пролив Акаси в Японии с центральным пролетом 1990 м, опора телевизионной антенны в Останкино высотой 385,5 м. Основные понятия  Получены композиты, включающие специально подготовленные цементы, микрокремнезем, заполнитель, микроволокна, позволяющие при в/ц = 0,12…0,22 и специальных приемов, достичь прочности 270 МПа при высокой стойкости к коррозионным воздействиям и истиранию. Венцом стало получение бетона RPC (Reactive Powder Concrete), изготавливаемого из специально подобранных по составу и дисперсности компонентов, прочность которого достигает 800 МПа.  Под высокопрочными Международная организация по строительству подразумевает бетоны, имеющие прочность на сжатие в цилиндрах 60-130 МПа, а под высококачественными – бетоны с высокими эксплуатационными свойствами при водовяжущем отношении менее 0,4. Подобные бетоны находят все более широкое применение в строительстве. Основные области их применения: высотное строительство, электростанции, морские гидротехнические сооружения, большепролетные мосты и инженерные сооружения, дорожные покрытия.  Строительный процесс по возведению монолитных железобетонных конструкций состоит из заготовительных и построечных процессов, технологически и организационно связанных между собой посредством транспортных операций. Структурная схема комплексного процесса возведения монолитных железобетонных конструкций Технология монолитных работ  Возведение монолитных железобетонных конструкций – довольно трудоемкий процесс. Трудоемкость возведения 1 м3 монолитных железобетонных конструкций в среднем составляет 4-8 чел/час, в том числе, на опалубочные работы приходится 40-45%, на арматурные – 30-35%, на бетонные – 20-25%.  Снижение трудоемкости возведения монолитных железобетонных конструкций на основе совершенствования технологий и внедрения эффективных специализированных технических средств является одной из важнейших задач, стоящих перед строителями.  Другая проблема при изготовлении монолитных конструкций состоит в том, что одним из энергоемких компонентов является цемент и в настоящее время ведется поиск энерго-экономических решений. Назначение и типы опалубки, область применения.  Назначение опалубки – придание требуемой формы и размеров будущей конструкции, поэтому внутренние размеры опалубки должны строго соответствовать размерам изделия.  Опалубка имеет временное назначение – в неё укладывают бетонную смесь и выдерживают до набора требуемой (распалубочной) прочности, а затем её снимают.  Опалубка состоит из опалубочных щитов (форм), обеспечивающих форму, размеры и качество поверхности конструкции; крепежных устройств, необходимых для фиксации проектного и неизменяемого положения опалубочных щитов друг относительно друга в процессе производства работ; лесов (опорных и поддерживающих устройств), обеспечивающих проектное положение опалубочных щитов в пространстве. Назначение и типы опалубки, область применения. Отдельные элементы опалубочной системы следующие:  опалубка — форма для изготовления монолитной бетонной конструкции;  щит — формообразующий элемент опалубки, состоящий из каркаса и палубы;  каркас (рама) щита — несущая конструкция щита опалубки, выполненная из металлического или деревянного профиля, изготовленного в кондукторе, гарантирующем точность наружных размеров изготовляемой конструкции;  палуба щита — поверхность, непосредственно соприкасающаяся с бетоном;  опалубочная панель — крупноразмерный плоскостной элемент опалубки с плоской или криволинейной поверхностью, собираемый из нескольких щитов, соединенных между собой при помощи специальных узлов и креплений, и предназначенный для создания необходимой поверхности в заданных размерах;  блок опалубки — пространственный, замкнутый или незамкнутый элемент опалубки из нескольких щитов, предназначенный для опалубливания угловых участков бетонируемой конструкции, изготовленный целиком и состоящий из плоских и угловых панелей или щитов; Назначение и типы опалубки, область применения. Отдельные элементы опалубочной системы следующие:  опалубочная система – понятие, включающее опалубку и элементы, обеспечивающие ее жесткость и устойчивость — крепежные элементы, леса, поддерживающие подмости;  элементы крепления — замки, применяемые для соединения и надежного крепления между собой примыкающих щитов опалубки; стяжки, соединяющие в опалубке противостоящие щиты и другие приспособления, объединяющие элементы опалубки в единую неизменяемую конструкцию;  поддерживающие элементы — подкосы, стойки, рамы, распорки, опоры, леса, балки перекрытий и другие поддерживающие устройства, применяемые при установке и закреплении опалубки стен и перекрытий, фиксирующие опалубку в проектном положении и воспринимающие нагрузки при бетонировании. Назначение и типы опалубки, область применения. Вспомогательные элементы опалубочных систем:  навесные подмости — специальные подмости, навешиваемые на стены со стороны фасадов при помощи кронштейнов, закрепленных в отверстиях, оставленных при бетонировании стен;  выкатные подмости — предназначены для выкатывания по ним туннельной опалубки или опалубки перекрытий при их демонтаже;  проемообразователи — специальная опалубка, предназначенная для формирования в монолитных конструкциях оконных, дверных и других проемов; Назначение и типы опалубки, область применения. Вспомогательные элементы опалубочных систем:  цоколь — нижняя часть монолитной стены высотой 10...20 см, которую бетонируют одновременно с монолитным перекрытием. Назначение цоколя — в обеспечении проектной толщины стены и фиксаций опалубки относительно разбивочных (координатных) осей.  По материалу опалубка бывает: деревянной, стальной, комбинированной, железобетонной, пластмассовой, фанерной и картонной (последние 2 должны обладать водостойкими качествами). Опалубка должна удовлетворять следующим требованиям:  прочность, неизменяемость, правильность формы и размеров;  надежное восприятие нагрузок вертикальных и горизонтальных;  плотность поверхности, исключение просачивания через неё цементного молочка;  способность обеспечивать требуемое качество бетонной поверхности;  химическая нейтральность, минимальная адгезия по отношению к бетону, за исключением несъемной опалубки);  возможность многократного использования (оборачиваемость) – чем выше оборачиваемость опалубки, тем ниже её стоимость в расчете на единицу объема готовой продукции;  технологичность – удобство в работе, возможность быстрой установки и разборки (распалубливания), минимальное число типоразмеров.  Важной проблемой является снижение сцепления бетона с поверхностью опалубки. Для этого формующие поверхности опалубки перед укладкой бетонной смеси покрывают специальными составами (смазками): пленкообразующими, водоотталкивающими (гидрофобизирующими), замедляющими схватывание и комбинирование.  В зависимости от вида бетонируемых конструкций различают опалубку вертикальных (фундаменты, ростверки, стены, мосты, трубы дымоотводящие, градирни, колонны) и горизонтальных конструкций. К горизонтальным относятся: перекрытия (в том числе балочные и ребристые), купола (в том числе сферы, оболочки, своды), пролетные строения мостов, эстакад.  В зависимости от конструкций типы опалубки подразделяют: мелкощитовая, крупнощитовая, балочная, объемно-переставная (в том числе П-образная, Гобразная и др.), скользящая (для высокого сооружения со стенками постоянного сечения), горизонтально-перемещаемая (в том числе катучая, туннельная), подъемно-переставная (в том числе с шахтным подъемником с опиранием на сооружение), пневматическая (в том числе подъемная, стационарная), несъемная (в том числе включаемая в расчетное сечение конструкции и невключаемая в расчетное сечение, со специальными свойствами).  В зависимости от применяемых при различной температуре наружного воздуха и характера воздействия опалубки, на бетонируемую конструкцию: неутепленную, утепленная, греющая, специальная.  В зависимости от оборачиваемости различают следующие типы опалубки: разового применения (в том числе несъемная), инвентарная, т.е. многократного применения. Виды опалубок  1. Разборно-переставная мелкощитовая опалубка из мелких щитов площадью до 2 м2 и массой до 50 кг, из которых можно собирать опалубку для бетонирования любых конструкций, как горизонтальных, так и вертикальных, в том числе массивов, фундаментов, стен, перегородок, колонн, балок, плит перекрытий и покрытий.  2. Крупнощитовая опалубка из крупноразмерных щитов площадью до 20 м2, оборудованных несущими или поддерживающими элементами, подкосами, регулировочными и установочными домкратами, подмостями для бетонирования. Она предназначена для возведения крупноразмерных и массивных конструкций, в том числе протяженных или повторяющихся стен, перекрытий зданий и сооружений различного назначения. Виды опалубок  3. Горизонтально перемещаемая опалубка, назначение которой в возведении линейно-протяженных сооружений длиной от 3 м, решаемых как в виде отдельной стены (подпорная стенка), двух параллельных стен (открытый коллектор), так и закрытого сооружения, состоящего из стен и покрытия необходимой заданной длины. Виды опалубок  4. Объемно-переставная опалубка, нашедшая применение при одновременном возведении стен и перекрытий зданий. Опалубка состоит из блоков-секций Г- и П-образной формы, конструкция позволяет секциям сдвигаться внутрь. Секции опалубки соединяют между собой по длине, образуя сразу несколько параллельных рядов с расстояниями между блоками, равными толщинам стен. Это позволяет после установки опалубки, укладки арматурных каркасов одновременно осуществлять бетонирование стен и примыкающих к ним участков перекрытий. Виды опалубок  5. Катучая (передвижная) опалубка предназначена для возведения замкнутого контура туннелей, оболочек, сводов, возводимых закрытым способом. Такая опалубка возводится поэтапно: передвижение, подъем опалубки, опускание после бетонирования. В настоящее время туннельная опалубка нашла широкое применение для одновременного бетонирования зданий коридорной системы (больницы, санатории, дома отдыха и др.), когда при использовании двух комплектов опалубки осуществляется непрерывное устройство наружных и внутренних стен и перекрытий сразу на всю ширину этажа возводимого здания. Виды опалубок  6. Высокие сооружения со стенками постоянного сечения требуют применения скользящей опалубки, которая постоянно поднимается, опираясь на арматурные стержни. Опалубка представляет собой систему, состоящую из щитов, рабочего пола, подмостей, домкратов, домкратных стержней, закрепленных на домкратных рамах, и станции управления подъемом опалубочной системы. Опалубка используется для возведения наружных и внутренних стен жилых зданий, ядер жесткости, а также дымовых труб, силосов, градирен и других сооружений высотой более 40 м и толщиной стен не менее 25 см. Виды опалубок  7. Для высоких сооружений со стенками переменного сечения (труб, градирен, мостовых опор и др.) используют подъемно-переставную опалубку, выполняя процесс в таком порядке; бетонирование яруса (кольца), подъем опалубки с уменьшением количества наружных щитов и т.д.  8. Блочная опалубка обычно применяется в виде стального неразъемного блока при устройстве массивных конструкций (внутренних поверхностей лестничных клеток, лифтовых шахт, замкнутых ячеек стен жилых зданий, а также наружных поверхностей столбчатых фундаментов, ростверков, массивов и др.).  9. Вертикально перемещаемая опалубка, предназначенная для возведения сооружений (башня, градирня, жилой дом) или их частей (лифтовая шахта жилого дома) и отдельных частей зданий и сооружений высотой на этаж (участок лифтовой шахты, пространственная замкнутая ячейка из 4 стен здания). Виды опалубок  10. Армоопалубка применяется в виде мелкоячеистых сеток при бетонировании оболочек и других тонкостенных конструкций. Сетки в дальнейшем выполняют роль арматуры — на них под давлением наносится раствор или бетонная смесь.  11. Несъемная опалубка, применяемая при возведении конструкций без распалубливания, с устройством в процессе работ одновременно гидроизоляции, облицовки, утеплениям др. Специфика опалубки в том, что после укладки в нее бетонной смеси опалубка остается в теле конструкции, составляя с ней одно целое. В настоящее время несъемную опалубку используют не только для бетонирования отдельных конструкций, но и возведения полностью зданий. Это стало возможным при использовании в качестве опалубки пенополистирольных плит толщиной 50... 150 мм и плотностью 20...25 кг/м3, с высокой влагостойкостью. Виды опалубок  Несъемная опалубка состоит из изготовленных в заводских условиях опалубочных элементов стен и перекрытий, выполняющих одновременно функции опалубки, утеплителя и звукоизоляции стен и перекрытий, а также основания для нанесения отделочных (фактурных) покрытий. Для несъемной опалубки может быть использована тканая металлическая сетка, железобетонные, армо- и асбестобетонные плиты, плиты из пенопласта, стеклоцемента и др. Данный вид опалубки можно применять в стесненных условиях производства работ и при экономической целесообразности ее использования. Виды опалубок  12. Специальные опалубки не попадают в номенклатуру основных типов, хотя зачастую позволяют возводить аналогичные конструкции. Это пневматическая опалубка, состоящая из надутой прорезиненной ткани, которая создает опалубку будущей пространственной конструкции, поддерживающих и несущих элементов. В рабочем положении пневматическую опалубку поддерживают избыточным давлением воздуха и она служит для бетонирования тонкостенных сооружений и конструкций криволинейного очертания.  Можно отметить и необорачиваемую (стационарную) опалубку, назначение которой в бетонировании отдельных мест, участков и даже конструкций, для опалубливания которых использование индустриальных опалубок неэкономично или технически нерационально. Это опалубка одноразовая, собираемая из отходов производства.  Разборно-переставная опалубка является доминирующей и наиболее широко распространенной в строительстве. Для установки сложной опалубки разрабатывается проект производства опалубочных работ, содержащий маркировочные чертежи элементов и их спецификацию, чертежи поддерживающих крепежных устройств, технологические карты.  Опалубку собирают из готовых щитов, стоек, кружал, крепежных элементов. Мелкощитовая опалубка может собираться вручную, крупнощитовая (площадью более 3 м2) обычно устанавливается с помощью крана.  Название разборно-переставной эта опалубка получила в связи с технологическим циклом ее использования. Первоначально она устанавливается и закрепляется в рабочем положении, а после бетонирования и набора бетоном прочности, допускающей распалубливание, крепежные, поддерживающие устройства и щиты снимаются и переставляются на новые позиции. Опалубка фундаментов  Ленточные фундаменты высотой до 0,2 м, а также нижние уступы фундаментов можно бетонировать в опалубке из ординарных досок, толщиной 40...50 мм, укрепленных забитыми в землю через 0,75... 1,25 м кольями и распертыми распорками.  Опалубка ленточных фундаментов высотой 0,2...0,75 м может выполняться из дощатых щитов, скрепленных поверху соединительными планками, по центру — проволочными скрутками, а по низу — забитыми в грунт кольями или планками с подкосами.  При бетонировании ленточных фундаментов высотой более 0,75 м в качестве опалубки рекомендуется использовать мелкие стеновые щиты с несущими конструкциями решетчатого типа и палубой (частью опалубки, непосредственно соприкасающейся с бетоном) из водостойкой фанеры толщиной 15 мм, соединяемые друг с другом с помощью стяжных стержней, распорных планок . Опалубка колонн  Опалубка прямоугольных колонн устраивается в виде коробов, состоящих из дощатых, стальных или комбинированных щитов (пластмассовые или фанерные щиты с металлической рамкой). Коробы из дощатых щитов двух типоразмеров (закладные и накрывные) через 0,4...0,7 м по высоте колонны охватываются деревянными или стальными хомутами и закрепляются болтами или клиньями через одинарный или двойной ряд отверстий (при необходимости более точной установки). В верхней части щитов устраиваются вырезы для сопряжения опалубки колонн с коробами прогонов и балок.  При установке опалубки колонн из стальных щитов их соединяют по торцам с помощью монтажных уголков, болтов и гаек. При возведении колонн небольшой высоты можно использовать инвентарные щиты на всю высоту колонны без дополнительной установки хомутов. Опалубку высоких колонн монтируют ярусами с установкой в местах стыков дополнительных креплений. Опалубка балок и прогонов  Опалубку балок и прогонов иногда устраивают традиционным способом — в виде коробов из деревянных щитов. Короб составляется из двух боковых стенок и вставляемого между ними днища и поддерживается снизу стойками, устанавливаемыми через 1,5... 2,0 м.  Различают две конструкции коробов. В первом случае для противостояния силам смещения от бокового давления бетонной смеси боковые щиты внизу удерживаются с помощью прибиваемых к оголовникам стоек прижимных досок, а вверху — поперечными деревянными или металлическими стяжками.  Во втором случае на оголовники стоек устанавливают металлические струбцины с перемещаемыми винтовыми упорами и кронштейнами, которые закрепляются в зависимости от ширины и высоты бетонируемой балки или прогона и воспринимают боковое давление бетонной смеси по всей высоте балки Опалубка ребристых перекрытий  Опалубку ребристых перекрытий из деревянных щитов сооружают в виде сплошной палубы, укладываемой на поперечины (кружала) из досок на ребро. Кружала опирают на подкружальные доски, прибиваемые к сшивным планкам боковых щитов.  Установка щитовой деревянной опалубки ребристого перекрытия является сложной и трудоемкой, поэтому она все в большей степени вытесняются фанерной и пластмассовой опалубкой, устанавливаемой на инвентарные металлические телескопические стойки. Существует множество конструкций такой опалубки. Опалубка стен  Опалубку стен рекомендуется собирать из крупноразмерных деревянных или комбинированных щитов и фиксировать распорками, схватками и подкосами. Монтаж крупноразмерных щитов ведется краном, поэтому из унифицированных щитов предварительно собирают опалубочные панели размером на высоту и ширину стены. При возведении стен высотой более 2,5 м панели могут наращиваться на один или несколько ярусов. Опалубка стен  Монтаж крупноразмерных щитов опалубки обычно выполняют с помощью монтажных кранов, подобранных из условий подачи бетонной смеси в бадьях. При использовании бетононасосов или других средств подачи смеси для установки опалубки могут быть использованы средства малой механизации или мобильные быстромонтируемые башенные краны грузоподъемностью 1,5...3,5 т.  При устройстве щитовой опалубки стен вначале устанавливают щиты с одной стороны, монтируют арматуру, а затем устанавливают опалубку с другой стороны и укрепляют щиты стяжками, болтами и подкосами. При установке опалубки наружных стен первоначально устанавливают внутреннюю опалубочную панель, выверяют ее с помощью теодолита, фиксируют в проектном положении с помощью подкосов и распорок, а затем уже без геодезической выверки устанавливают наружную панель с подмостями. Опалубка перекрытий  Установка опалубки плоского перекрытия из комбинированных щитов с алюминиевым или стальным обрамлением может осуществляться вручную или краном. В первом случае процесс протекает по такой технологической схеме:  - устанавливаются телескопические металлические стойки;  - укладываются сплошные или раздвижные ригели опалубки;  - поверху или на нижние полки ригелей укладываются щиты опалубки.  Снятие опалубки после окончания бетонирования и набора бетоном распалубочной прочности производят после опускания опор в последовательности, обратной ее установке. К.т.н., доцент каф. «АДиТСП» Салов Александр Сергеевич Бетонные смеси  Бетонная смесь состоит из вяжущего (цемент), мелкого (песок) и     крупного (щебень) заполнителей, воды и добавок, улучшающих свойства бетона. Прочность бетона Rб зависит главным образом от трех факторов: количества цемента Ц, его активности Rц и водоцементного отношения В/Ц. При увеличении Ц и Rц конечная прочность бетона возрастает, при увеличении В/Ц – снижается. Также, на прочность бетона оказывают влияние свойства заполнителей, способы перемешивания, доставки, укладки бетонной смеси и другие факторы. Прочность бетона характеризуется его классом В. Состав бетонной смеси может быть выражен двумя способами: в виде соотношения - по массе между количествами цемента Ц, песка П и щебня Щ. Например, 1:2:4 (Ц:П:Щ) при В/Ц = 0,6. - в виде расхода материалов на 1 м3 уложенной бетонной смеси. Например: Ц = 300 кг, П = 600 кг, Щ = 1200 кг, В = 180 кг. Вяжущее  Основным компонентом бетонной смеси является вяжущее, соединяющее все составляющие в единый монолит. Кроме цемента в качестве вяжущего могут использованы: синтетические смолы, жидкое стекло и другие материалы, обладающие клеящими свойствами.  Цемент поступает на стройку мешками или россыпью. Первый затаривается в закрытых складах, для хранения второго строят специальные цементные силосы, которые следует оборудовать механическим беспыльным устройством погрузки-разгрузки. Заполнитель  Крупный и мелкий инертные заполнители перед применением следует рассортировать по фракциям. Распространенные фракции: щебня – 5-10; 10-20; 20-40; 40-70 мм; песка и гравия – 0,15-0,63; 0,631,25; 1,25-2,5; 2,5-5 мм. Для бетонных смесей рекомендуется применять горный мытый крупный песок.  В качестве крупного заполнителя для обычного бетона применяют щебень, для легких бетонов – шлаки, туф, вспученный перлит и другие пористые заполнители.  Крупный заполнитель для бетонной смеси должен состоять не менее, чем из двух фракции. Чем большее число фракций содержит заполнитель, тем меньше в бетоне оказывается пустот. Добавки  Специальные добавки, улучающие свойства бетона, подразделяются на две группы.  К первой группе относятся смеси: пластифицирующие, увеличивающие подвижность; стабилизирующие, предупреждающие расслоение; регулирующие схватывание; воздухововлекающие и пенообразующие; гидрофобизирующие и антикоррозийные; противоморозные и другие, добавляемые в количестве 0,1-0,2 % от массы цемента.  Ко второй группе относятся добавки, вводимые в количестве 5-20 % для экономии цемента: золы, шлаки и специальные добавки, повышающие плотность, жаростойкость. Приготовление и транспорт бетонных смесей  Приготовление бетонных смесей осуществляется на бетонных заводах и бетонно-растворных узлах (БРУ), инвентарно-построечных и мобильных передвижных установках.  Бетонную смесь приготовляют по законченной или расчлененной технологии. При законченной технологии в качестве продукции получают готовую бетонную смесь, при расчлененной – неперемешанную сухую смесь.  По расположению оборудования различают одноступенчатую (вертикальную) и двухступенчатую (партерную) схемы подъема материалов.  При двухступенчатом расположении оборудования исходные сыпучие материалы поднимаются дважды: первоначально в расходные бункера и вторично из них после дозирования в смесители конвейерами или скиповыми подъемниками. I – отделение выдачи смеси; II – дозаторно-смесительное отделение; III – бункерное отделение; IV – надбункерное отделение  При приготовлении бетонной смеси непосредственно на строительной площадке популярностью пользуются инвентарные БРУ, включающие в себя: емкость для цемента, бункер, бетоносмеситель, дозаторы, автоматизированную систему загрузки и приготовления бетонной смеси. При небольшой потребности в бетоне вместо инвентарных БРУ могут применяться передвижные бетоносмесители гравитационного действия производительностью до 20 м3/ч как с электрическим, так и с дизельным топливом. В общем виде транспортный процесс включает приемку бетонной смеси из раздаточного бункера бетоносмесительной установки, перемещение ее различными транспортными средствами на объект бетонирования, последующую подачу смеси к месту укладки или же ее перегрузку на другие транспортные средства или приспособления, с помощью которых смесь доставляют в блок бетонирования. Блоком бетонирования называют подготовленную к укладке бетонной смеси конструкцию или ее часть с установленной опалубкой и смонтированной арматурой. Бетоносмеситель гравитационный Транспортирование бетонной смеси  Способ транспортирования бетонной смеси к месту ее укладки выбирают в зависимости от характера сооружения, общего объема укладываемой бетонной смеси, суточной потребности, дальности перевозки и высоты подъема. При любом способе транспортирования бетонную смесь нужно предохранять от влияния солнечных лучей, атмосферных осадков, расслоения на составные части и утечки цементного молока или раствора, обеспечения требуемой для укладки подвижности. Дополнительно в зимних условиях бетонную смесь предохраняют от быстрого охлаждения и замерзания.  Доставка бетонной смеси автотранспортом осуществляется по следующей схеме: прием из бетоносмесительной установки, транспортирование к объекту бетонирования, подача к месту укладки. Автобетоносмесители  Автобетоносмесители предназначены для доставки дозированных компонентов бетонной смеси, приготовления ее в пути следования или по прибытии на строительный объект, а также доставки готовой бетонной смеси и выдачи ее потребителю. Рассчитаны на работу в условиях умеренного климата. Могут загружаться от специальных установок для выдачи сухих смесей, передвижных и стационарных бетонных заводов, приспособленных для выдачи сухих смесей. Автобетоносмесители  Доставленную на объект бетонная смесь разгружают непосредственно в конструкцию или перегружают в приемные бункеры (промежуточные емкости), для последующего перемещения в блоки бетонирования.  Бетонную смесь можно перевозить на неограниченные расстояния до 80 км.  Основным специальным производителем бетонотранспортной техники в России является ОАО «Туймазинский завод автобетоновозов» (ОАО «ТЗА»).  Модели 58140 В, 581440 на шасси КАМАЗ-5511 и 365101 (6х4) – на КАМАЗ-53229 (6х6) являются одними из последних разработок завода и предназначены для перемещения по любым дорогам. 1 – бак для воды; 2 – барабан, 3 – лопасти, 4, 5 – разгрузочные устройства; 6,7 – приводы смесительного барабана Бетононасосы.  Бетононасосы, применяемые в строительстве, подразделяются на стационарные и передвижные, гидравлические и механические. Наибольшее распространение получили поршневые бетононасосы с маслогидравлическим приводом.  Принцип действия бетононасосов заключается в том, что при закрытом нагнетательном клапане и открытом всасывающем поршень насоса засасывает бетонную смесь из приемного бункера, а при закрытом всасывающем и открытом нагнетательном клапанах выталкивает бетонную смесь в бетоновод. Производительность бетононасосов от 2 до 60 м3/ч, дальность подачи по вертикали до 80 м, по горизонтали до 360 м (СБ-85, СБ-95 – горизонтальные, одностороннего действия; СБ-161). Бетононасосы  Бетоновод служит для перемещения бетонной смеси от бетононасоса к месту укладки. Он состоит из стальных трубчатых звеньев и отводных колен с углом поворота 90, 45, 2230, 1115, соединяемых между собой с помощью быстроразъемных замков; внутренний d бетоноводов составляет 80-203 мм в зависимости от производительности бетононасосов. Перед началом транспортирования бетонной смеси трубопровод смазывают, прокачивая через него известковое тесто или цементный раствор. После окончания бетонирования бетоновод промывают водой под давлением и через него пропускают эластичный пыж. Длительные остановки бетононасоса не допускаются. При перерыве более чем на 30 мин смесь во избежание образования пробок активизируют путем периодического включения бетононасоса, при перерывах, превышающих 30...40 мин бетоновод должен быть опорожнен, очищен и промыт.  Для распределения бетонной смеси применяют гибкие рукава, поворотные колена и распределительные стрелы. Автобетононасосы  Гибкие рукава используют при распределении бетонной смеси до 8 м, поворотные колена – для обеспечения перемещения свободного конца бетоновода по окружности.  Распределительная стрела состоит из концевой, средней и корневой секции сварного коробчатого сечения шарнирно соединенных друг с другом; корневая секция соединена со стойками бетоновода с концевым рукавом и поворотного устройства.  Автобетононасосы представляют собой сочетание бетононасоса с бетоноводом и распределительной стрелой. Схемы подъема и выгрузки бетонной смеси  Доставленную на объект бетонную смесь проще всего сразу без перегрузки разгружать непосредственно в конструкцию, однако для этого необходимо, чтобы конструкция располагалась на уровне или ниже уровня земли. Для подъема транспорта выше конструкции сооружают транспортные эстакады.  Допустимая высота свободного сбрасывания бетонной смеси в опалубку неармированных конструкций составляет 6 м, колонн – 5 м, стен и слабоармированных конструкций – 4,5 м, густоармированных конструкций – 3 м, перекрытий – 1 м. При превышений этих расстояний спуск смеси должен осуществляться по желобам и виброжелобам, лоткам и хоботам, обеспечивающим медленное стекание смеси без расслоения.  Хобот представляет собой трубопровод, составленный из конусообразных подвешенных друг к другу звеньев длиной 600-1000 мм  Схема подачи смеси автобетононасосами осуществляется с завода или БРУ автобетоносмесителями, перегружается в приемный бункер автобетононасоса, по бетоноводу с помощью собственной распределительной стрелы подается к месту укладки и распределяется по горизонтали слоем требуемой толщины.  Схема «кран-бадья» получила широкое распространение. По этой схеме доставленную смесь разгружают непосредственно в конструкцию. Бадья может перемещаться как вертикально на высоту 100 м и более, так и горизонтально, в зависимости от длины стрелы крана, что позволяет равномерно распределять смесь при укладке (рисунок а). Бадьи имеют объем 0,3... 1 м3 и для удобства подачи бетонной смеси выполнены в виде «рюмки», на которую для полного ее опорожнения устанавливают вибратор.  Схема «подъемник-контейнер» используется в тех случаях, когда монтажный кран снимается и для подъема мелких грузов устанавливается строительный подъемник и развозится по местам работ тачками или мототележками (рисунок б). а – «кран-бадья»; б – подъемник-контейнер; в - автобетононасос PUMI Схема подачи смеси с помощью автобетоносмесителя PUMI, оборудованного бетонасосом, показана на рисунке в. Насос, стрела, смеситель и шасси образуют единое целое. Наибольшая длина стрелы 28 м. такому агрегату часто отдается предпочтение при рассредоточенном строительстве на небольших объектах. Подготовка к укладке бетонной смеси  Перед укладкой бетонной смеси в конструкцию выполняют комплекс операций по подготовке опалубки, арматуры, поверхностей ранее уложенного бетона и основания. Укладку смеси осуществляют на естественное основание или в опалубочные формы. Перед укладкой бетонной смеси должны быть оформлены акты на скрытые работы, в том числе на подготовку основания, гидроизоляцию, опалубку, армирование и установку закладных частей. Подготовительные работы перед бетонированием включают:  по опалубке — проверку основных отметок, геометрических размеров, вертикальности, отсутствие щелей, наличие пробок и закладных деталей;  по арматуре — качество сварных швов, правильность установки, надежность закрепления, обеспечение защитного слоя бетона. Способы укладки бетонной смеси  Укладка бетонной смеси должна быть осуществлена такими способами, чтобы были обеспечены монолитность уложенного бетона, проектные физико-механические показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепление с арматурой и закладными деталями и полное (без каких-либо пустот) заполнение бетоном заопалубленного пространства возводимой конструкции.  Укладку бетонной смеси осуществляют тремя методами: с уплотнением, литьем (бетонные смеси с суперпластификаторами) и напорной укладкой. При каждом методе укладки должно быть соблюдено основное правило — новая порция бетонной смеси должна быть уложена до начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Этим исключается необходимость устройства рабочих швов бетонирования по высоте конструкции. Способы укладки бетонной смеси  Как правило, укладку в небольшие в плане конструкции (колонны, балки, тонкостенные стены, перегородки и др.) ведут сразу на всю высоту без перерыва для исключения устройства рабочих швов. В большие в плане конструкции (например, массивные фундаментные плиты) бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями и, как правило, сразу по всей площади. Слои должны быть одинаковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.  При укладке бетонной смеси с уплотнением полученная по расчетам толщина слоя должна соответствовать (но не превышать) установленной нормами глубине проработки применяемых в данных конкретных условиях технических средств уплотнения. При подаче бетонной смеси в опалубку бетононасосом необходимо осуществлять напорное бетонирование, при котором конец бетоновода должен быть постоянно заглублен в укладываемую бетонную смесь. Способы укладки бетонной смеси  Бетонную смесь укладывают в бетонируемую конструкцию горизонтальными слоями приблизительно одинаковой толщины, без разрывов по длине и с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях. При уплотнении бетонной смеси не допускается опирание вибраторов на арматуру, закладные детали, винтовые стяжки и другие элементы опалубки.  Глубина погружения глубинного вибратора в бетонную смесь должна обеспечивать углубление его в ранее уложенный слой на 5... 10 см. Шаг перестановки глубинных вибраторов не должен превышать полуторного радиуса их действия. Укладку последующего слоя бетонной смеси необходимо выполнять до начала схватывания бетона предыдущего слоя. Продолжительность вибрирования должна обеспечить достаточное уплотнение, основными признаками которого являются:  прекращение оседания уложенной бетонной смеси;  появление цементного молока на ее поверхности;  прекращение "выделения на поверхности пузырьков воздуха.  В процессе производства бетонных работ необходимо постоянно контролировать состояние опалубки и закладных деталей  При приготовлении, транспортировке и укладке бетонная смесь чаще всего находится в рыхлом состоянии; частицы заполнителя расположены неплотно и между ними есть свободное пространство, заполненное воздухом.  Назначение процесса уплотнения — обеспечить высокую плотность и однородность бетона. Уплотнение бетонной смеси вибрированием  Для получения качественного бетона важен не только состав смеси, но и выбранный способ уплотнения. Основной и наиболее распространенный и эффективный способ уплотнения монолитного бетона — вибрирование, основанное на использовании некоторых свойств бетонной смеси. Бетонная смесь — это пластично-вязкое тело, занимающее как бы промежуточное положение между твердыми телами и истинными жидкостями.  Бетонная смесь относится к классу тиксотропных систем, на чем и основано вибрационное уплотнение. Вибрирование уменьшает силу сцепления между зернами бетонной смеси. При этом бетонная смесь теряет структурную прочность и приобретает свойства вязкой тяжелой жидкости. Процесс разжижения является обратимым.  В процессе вибрирования бетонной смеси сообщают малые по величине и очень частые по времени толчки (импульсы), которые приводят частицы смеси в движение. Сцепление между частицами сильно уменьшается и под действием силы тяжести они располагаются наиболее плотно. Уплотнение бетонной смеси вибрированием  В условиях строительства применяют три типа, в основном, электромеханических вибраторов, а именно, внутренние (глубинные), наружные и поверхностные. Рабочая часть внутренних вибраторов, погружаемая в бетонную смесь, передает ей колебания через корпус. Поверхностные вибраторы, устанавливаемые на уплотняемую бетонную смесь, передают ей колебания через рабочую площадку. а – глубинный вибратор (вибробулава); б – вибропакет; в – вибратор с гибким валом; г — поверхностный вибратор; д – наружный вибратор; е – график нарастания прочности бетона (уплотнение в течение 10…60 1 – цилиндрический рабочий корпус; 2 – металлическая штанга; 3 – резинотканевый шланг; 4 – выключатель; 5 – питающий кабель (с разъемом); 6 – рукоятка; 7 – электродвигатель; 8 – опалубка; 9 – поверхностный вибратор; 10 – рабочая площадка вибратора (плита-поддон); 11 – гибкая тяга для перестановки поверхностного вибратора; 12 – наружный вибратор Уплотнение бетонной смеси вибрированием  Наружные вибраторы, укрепляемые на опалубке при помощи тисков или другого захватного устройства, передают бетонной смеси колебания через рабочую площадку.  Область применения различных типов вибраторов зависит от размеров и формы бетонируемой конструкции, степени ее армирования и требуемой интенсивности бетонирования. Внутренние вибраторы типа булавы применяют для уплотнения бетонной смеси, укладываемой в массивные конструкции с различной степенью армирования. Внутренние вибраторы с гибким валом используют в различного типа густоармированных конструкциях. Поверхностными вибраторами уплотняют только верхние слои бетона и используют их при бетонировании тонких плит и полов. Наружными вибраторами уплотняют бетонную смесь в густоармированных тонкостенных конструкциях (типа колонн, балок). Уплотнение бетонной смеси вибрированием  Уплотнение бетонных смесей поверхностными вибраторами производится в течение 20...60 с, глубинными — 20...40 с, наружными — 50...90 с.  Продолжительность вибрирования жестких бетонных смесей должна быть не меньше показателя жесткости данной смеси. Визуально продолжительность вибрирования может быть установлена по следующим признакам: прекращению оседания бетонной смеси, приобретению однородного вида, горизонтальности поверхности и появлению на поверхности смеси цементного молока.  Наиболее эффективными являются внутренние вибраторы. Они применяются при бетонировании балок, колонн, фундаментов, стен и других массивов. По мере укладки каждого слоя бетонной смеси вибратор переставляют с одной позиции на другую. Максимальная толщина уплотняемого слоя при работе с внутренними вибраторами (вибробулавами) принимается не более 1,25 их длины. Вибратор должен углубиться на 5... 10 см в ранее уложенный нижележащий слой, чтобы проработать стык между слоями и для лучшей связи слоев и уплотнения смеси. Уплотнение бетонной смеси вибрированием  Внутренние вибраторы обычно бывают с гибким валом — на одном конце двигатель, на другом — эксцентрик, закрытый кожухом и являющийся рабочим наконечником. В процессе работы вибратора перемещается только этот наконечник. Уплотнение бетонной смеси вибрированием  Наружные вибраторы применяют при бетонировании густоармированных колонн со сторонами до 60 см и стен толщиной до 30 см. Они укрепляются на наружной стороне опалубки, через которую передаются колебания бетонной смеси. Поверхностные вибраторы применяются при бетонировании плоскостных конструкций — полов, плит перекрытий, дорог и т. п. Они устанавливаются на уплотняемую поверхность и передают колебания через рабочую площадку. Уплотнение бетонной смеси вибрированием  Уплотнение смеси поверхностными вибраторами осуществляется непрерывными полосами, причем каждая последующая полоса должна перекрываться предыдущей на 10...20 см. Толщина уплотняемого слоя принимается при одиночной арматуре до 250 мм, а при двойной — не более 120 мм. В неармированных конструкциях толщина слоя может быть не более 40 см.