Технология возведения зданий из монолитного железобетона

Желательно разработать несколько возможных вариантов технологии работ и принять вариант с оптимальными технико-экономическими показателями. При проектировании производства работ следует, по возможности, предусматривать выполнение процессов по бетонированию и монтажу конструкций в первую смену.

Основной принцип проектирования работ: сколько процессов столько и захваток (рабочих участков, блоков бетонирования).

5. Опалубочные работы

Назначение опалубки - придание необходимой формы и размеров будущей бетонной конструкции. Поэтому внутренние размеры опалубки должны точно отвечать размерам будущего изделия.

Элементами опалубки являются: опалубочные щиты или отдельные элементы; крепежные устройства; поддерживающие элементы (леса).

По материалу опалубка бывает: деревянная; стальная; комбинированная; железобетонная; пластмассовая; фанерная и картонная.

Опалубка должна удовлетворять следующим требованиям:

- прочность, неизменность, правильность формы и размеров;

- надежное восприятие вертикальных и горизонтальных нагрузок;

- плотность поверхности должна исключать пропитку через нее цементного молока;

- способность обеспечивать необходимое качество бетонной поверхности;

- возможность многократного использования (оборачиваемость);

- технологичность - удобство в работе, возможность быстрой установки и разборка.

В строительстве в основном применяется разборно-переставная опалубка из деревянных, металлических или комбинированных рамных щитов. Основные правила установки опалубки:

- поступая на объект, опалубка должна быть маркирована. Последовательность установки опалубки указывается в технологической карте или схеме организации опалубочных работ.

- место установки опалубочных форм и лесов должно быть очищено от мусора, снега и пыли.

Поверхность земли должна быть спланирована срезом верхнего слоя грунта. Подсыпать для этого грунт не разрешается.

При установке опалубки следует обращать особое внимание на вертикальность и горизонтальность элементов.

6. Арматурные работы

Арматурой называют стальные стержни, профили, проволоку и изделия из них, предназначенные для восприятия в железобетонных конструкциях растягивающих и знакопеременных усилий.

Арматура, которая используется для изготовления железобетонных изделий, подразделяется:

- по материалу - на стальную и неметаллическую;

- по способу изготовления - на стержневую, канатную и проволочную;

- по профилю - на круглую гладкую (класс А-1) и периодического профиля;

- по принципу работы - на ненапряженную и напряженную;

- по назначению - на рабочую, распределительную и монтажную;

- по способу установки - на сварную и вязаную в виде отдельных стержней, сеток и каркасов.

Напряжение арматуры осуществляется механическим или электротермическим способом обычно на заводах.

Процесс напряжения арматуры технически сложен, поэтому при монолитном бетонировании напрягаемая арматура применяется редко Для более полного использования свойств металла арматуру можно усилить: термически (закалка), холодной вытяжкой, сплющиванием в холодном состоянии, волочением через отверстия диаметром, меньше чем у арматуры (волочение через фильери).

Арматурная сталь в зависимости от механических свойств относится к разным классам. Для каждого класса горячекатаной арматурной стали в зависимости от ее химического состава устанавливают определенные марки (СтЗ, Ст5, 18Г2С и др.).

Для армирования предварительно напряженных конструкций кроме искусственной высокопрочной арматуры применяют пучки и пасма, что изготовляются из высокопрочного провода диаметром 3 мм, и канаты из нескольких пасм.

Вместе со стальной арматурой для армирования бетона в ряде случаев можно применять стеклопластиковую арматуру, которая не уступает по своей прочности стальному проводу, имеет в несколько раз меньшую массу и большую, в сравнении со стальной арматурой, стойкость к коррозийным воздействиям.

В строительстве широко используют арматурные сетки в виде плоских изделий и рулонов. Для армирования балок, ригелей, прогонок выпускают плоские или пространственные арматурные каркасы. Арматурные изделия следует изготовлять на крупных арматурных заводах, поскольку при изготовлении арматуры в мелких цехах и напри объектных полигонах в 3-5 раз растут расходы ручного труда, увеличиваются потери материала и стоимость продукции.

Процесс поэтапного изготовления арматурных изделий можно выразить следующей цепью: состав арматуры - размотка, правка, чистка и резка- гнутье - сварка - готовое изделие. Размотку из бухт, правку, чистку и резку легкой арматуры осуществляют на автоматических правильно-отрезных станках.

В условиях строительной площадки выполняются: приемка арматурных изделий, сортировка и складирование; подготовка к монтажу, при необходимости укрупнения и объединения в арматурно-опалубочные блоки; установка, выверка арматуры и окончательное соединение стыков; приемка работ с составлением акта скрытых работ.

При монтаже арматуры необходимо обеспечивать защитный слой бетона, между внешними поверхностями арматуры и бетона. Защитный слой в плитах и стенках толщиной до 10 см должен быть не меньше 10 мм; в плитах и стенках более 10 см - не меньше 15 мм; в балках и колоннах при диаметре продольной арматуры 20- 32 мм - не меньше 25 мм и при большем диаметре - не меньше 30 мм.

7. Укладка и уплотнение бетонной смеси

При возведении железобетонных конструкций рекомендуется там, где это возможно, непрерывно укладывать бетонную смесь. Иногда это является непременным технологическим условием, например при устройстве фундаментов под машины, работающие в динамических режимах. Однако в большинстве случаев при сооружении обычных железобетонных конструкций по организационным и технологическим причинам перерывы в бетонировании неизбежны и, следовательно, неизбежно устройство рабочих швов.

В рабочих швах в отличие от деформационных должны быть исключены перемещения стыкуемых поверхностей относительно друг друга. Следует также отметить, что плоскость стыка между старым и новым участками стыкуемой конструкции является как бы границей изменения направлений усадочных деформации.

Поэтому здесь возникают растягивающие усилия, ослабляющие зону стыка. Все это определяет повышенные требования к размещению стыков в конструкции, их конструктивному оформлению и технологии их выполнения.

Шов обычно образуется путем установки щита из деревянных реек или досок с прорезями для арматуры.

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

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

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

Применение пластифицирующих добавок. Для улучшения удобоукладываемости бетонной смеси без увеличения расхода цемента применяют пластифицирующие добавки-разжижители, которые позволяют повысить прочность и подвижность бетонной смеси, снизить ее водопотребление.

Возможность получения подвижной бетонной смеси дает возможность использовать так называемую литьевую технологию ее укладки, что резко снижает трудоемкость этого процесса, особенно при бетонировании густоармированных конструкций.

Особо тяжелые бетоны применяют при сооружении ограждающих конструкций, предназначенных для защиты от радиоактивных излучений. Для этой цели используют бетоны с плотностью до 5000 1/кг/м3. Заполнителем в них служат чугунный скрап, барит, чугунная f дробь, лимонит и др. Наиболее эффективно от нейтронного излучения защищают вещества, содержащие водород. Поэтому заполнителями служат серпентинит и добавки карбида, бора, хлористого литая и др.

Особо тяжелые бетонные смеси труднее перемешиваются, труднее приобретают свойства тиксотропии и более подвержены расслаиванию.

Поэтому почти вдвое увеличивается по сравнению с обычными бетонными смесями время их перемешивания, используются более мощные вибраторы и способы доставки, исключающие промежуточные перегрузки.

Жаростойкие бетоны при воздействии высоких температур сохраняют определенное время свои физико-механические свойства и длительное время выдерживают температуру до 1200°С без потери прочности.

Для приготовления жаростойкого бетона применяют глиноземистый цемент, портландцемент, шлакопортландцемент и жидкое стекло с кремнефтористым натрием. Вместо песка и щебня используют шамот, бой глиняного кирпича, базальт, диабаз и др.

Укладка жаростойких бетонных смесей требует более длительного вибрирования. Для предотращения расслаивания их рекомендуется доставлять к месту укладки без перегрузки.

Кислотоупорные бетоны предназначены для облицовки аппаратуры и покрытий полов на предприятиях химической промышленности. В их состав входят кислотоупорный цемент и кислотоупорные заполнители: кварцевый песок, щебень из бештаунита и др. В качестве затворителя служит растворимое стекло (силикат натрия). В отличие от обычного бетона кислотоупорный бетон выдерживают в воздушно-сухой среде.

Бетоны на полимерной основе применяют для устройства износоустойчивых покрытий, нефтенепроницаемых емкостей, конструкций, эксплуатирующихся в агрессивной среде.

Полимерцементный бетой - это бетон, в котором в качестве связующих компонентов используют полимеры и цемент, а в качестве заполнителей - песок и щебень.

Пластбетон - это бетон, приготовленный целиком на органических полимерных вяжущих, например фурановых, полиэфирных и др. с минеральным наполнителем в виде кварцевого песка, щебня или гравия. Так как пластбетонные смеси быстро твердеют, их следует приготовлять непосредственно у места укладки. В качестве отвердителя, добавляемого в процессе перемешивания смеси, используют сульфокислоты, минеральные кислоты и др.

Уплотнение бетонной смеси. Одним из условий получения высококачественного бетона с заданными физико-механическими свойствами и высокой степенью удобоукладываемости является его уплотнение вибрацией в процессе укладки или вакуумирования сразу же после укладки в опалубку.

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

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

Эффект от уплотнения бетонной смеси вибрированием зависит от частоты и амплитуды колебаний и продолжительности вибрирования.

По диапазону вибрационных параметров различают вибраторы

- низкочастотные с числом колебаний до 3500 в 1 мин и амплитудой до 3 мм;

- среднечастотные с частотой колебаний 3500...9000 в 1 мин и амплитудой 1,5 мм;

- высокочастотные с частотой колебаний 10...20 тыс. в 1 мин и амплитудой 0,1... 1 мм.

Применение высокочастотной вибрации позволяет уменьшить требуемую мощность вибраторов и сократить продолжительность вибрирования.

Высокочастотное вибрирование особенно эффективно при бетонировании тонкостенных густоармированных конструкций бетонной смесью с мелкой фракцией.

Одним из направлений возможного повышения эффективности вибрационных воздействий мог бы явиться переход на поличастотную вибрацию. При этом предполагается, что отдельные частоты вынужденных колебаний вибратора будут раздельно в резонансном режиме воздействовать на цементное тесто, песок и крупный заполнитель. Однако сложность создания многочастотных вибрационных излучателей пока не позволяет широко реализовать этот принцип.

Наибольшее применение в строительстве находят электромеханические вибраторы. Пневматические вибраторы, будучи взрывобезопасными, чаще используются в шахтном строительстве.

Вакуумирование бетона является одним из эффективных технологических методов, позволяющих извлечь из уложенного и уже уплотненного бетона около 10...20 % избыточной (свободной) воды затворения, благодаря чему существенно улучшаются физико-механические качества бетона.

Установлено, что при вакуумировании конечная прочность бетона повышается на 20...25 % и уменьшается пластическая усадка. За счет большей плотности вакуумированного бетона (до 2 %) сокращается капиллярный подсос, что повышает противокоррозионную стойкость бетона, увеличивает его водонепроницаемость, морозостойкость и сопротивление истираемости.

Бетон сразу после вакуумирования приобретает структурную прочность 0,3...0,4 МПа, что достаточно для распалубки ненесущих элементов конструкции.

Список использованных источников

1. Технология возведения зданий и сооружений / В.И. Теличенко. - М.: Высшая школа, 2002.

2. Технология возведения полносборных зданий / А. Афанасьева. - М.: Высшая школа, 2000.

3. Афанасьев, А.А. Возведение зданий и сооружений из монолитного железобетона / А.А. Афанасьев М.: Стройиздат, 1990. - 384 с.

4. Афанасьев, А.А. Термоактивная блок-форма / А.А. Афанасьев, Ю.А. Минаков // Патент № 1049642. Государственный реестр изобретений, 1999. - 4 с.

5. Минаков, Ю.А. Организационные формы возведения монолитных фундаментов в низковольтных блок-формах / Ю.А. Минаков // Материалы науч.-техн. конф. МИСИ им. В.В. Куйбышева по итогам науч. исслед. раб. за 1982 года. - М., 1983. - С. 101-104.

6. Медведев, B.C. Нейронные сети. MATLAB 6 [Текст] / B.C. Медведев, В.Г. Потёмкин М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2002. - 496 с.: ил.7. Корнеев, В.В. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации / В.В. Корнеев, А.Ф. Гареев, С.В. Васютин, В.В. Райх. - М.: «Нолидж», 2000. - 352 с.

8. Гныря, А.И. Технология бетонных работ в зимних условиях / А.И. Гныря. - Томск: Томский университет, 1984. - 280 с.

9. Сидоренко, М.В. Оценка прочности бетона в конструкциях / М.В. Сидоренко, Д.А. Коршунов //Бетон и железобетон. - 1990. - № 8. - С. 10-12.

10. Афанасьев, А.А. Интенсификация работ при возведении зданий и сооружений из монолитного железобетона / А.А. Афанасьев - М.: Стройиздат, 1990. - 384 с.

Размещено на Allbest.ru