Транспортировка бетонной смеси

Транспортный процесс включает приём смеси из раздаточного бункера бетоносмесительной установки, доставку её различными транспортными средствами к объекту бетонирования, последующую подачу смеси к месту укладки или перегрузку её на другие транспортные средства или приспособления, доставляющие смесь в блок бетонирования. Блоком бетонирования называют подготовленную к укладке бетона конструкцию или её часть с установленной опалубкой и смонтированной арматурой.

Процесс доставки бетонной смеси в блок бетонирования осуществляют по двум схемам: от места приготовления до места разгрузки непосредственно в блок бетонирования; от места приготовления до места разгрузки у бетонируемого объекта и последующей подачи в блок бетонирования (промежуточная перегрузка бетонной смеси). Транспортирование бетонной смеси до объекта строительства осуществляют автомобильным транспортом, а транспортирование от места разгрузки у объекта бетонирования – кранами (в бадьях), подъёмниками, транспортёрами, бетоноукладчиками, вибропитателями, мототележками, бетононасосами и пневмонагнетателями. При данной схеме производительность механизмов по приёму и подаче бетонной смеси в блок бетонирования должна быть на 10…15% выше производительности обслуживающего комплекта транспортных средств во избежание простоя под разгрузкой.

При перевозке бетонной смеси основным технологическим условием является сохранение её однородности и обеспечение требуемой для укладки подвижности. Для этого в бетонную смесь не должны попадать атмосферные осадки, солнечные лучи, она не должна расслаиваться, из неё не должно вытекать цементное молоко или раствор; зимой бетонную смесь предохраняют от быстрого охлаждения и замерзания.

Укладка бетонной смеси

1. Подготовка к укладке бетонной смеси. Перед укладкой бетонной смеси в конструкцию выполняют комплекс операций по подготовке опалубки, арматуры, поверхности ранее уложенного бетона и основания.

2. Способы укладки бетонной смеси. Укладка бетонной смеси должна быть осуществлена такими способами, чтобы были обеспечены монолитность бетонной кладки, проектные физико-механические показатели и однородность бетона, надлежащее его сцепление с арматурой и закладными деталями и полное заполнение бетоном заопалубного пространства конструкции. Укладку бетонной смеси осуществляют тремя методами: с уплотнением, литьём (бетонная смесь 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 по высоте конструкции.

Укладку в небольшие в плане конструкции (тонкостенные, колонны, балки, стены и т.д.) ведут сразу на всю высоту без перерыва для исключения рабочих швов. В большие в плане конструкции (массивные фундаментные плиты) бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями по всей площади. При многослойной укладке для обеспечения монолитности бетонной укладки по всей толщине конструкции необходимо соблюдение условия:

h Qt / A,

где h – толщина укладываемого слоя, м; Q – интенсивность подачи бетонной смеси, м3/ч; t – максимально допустимый срок до перекрытия слоя ранее уложенного бетона, ч; А – площадь бетонируемой конструкции, м2.

Величина t зависит от промежутка времени между затворением и началом схватывания цемента t_н.сх и продолжительности транспортирования и укладки бетонной смеси t_т.у. :

t = t_н.сх - t_т.у .

При укладке бетонной смеси с уплотнением полученная расчётом толщина слоя должна соответствовать (но не превышать) установленной нормами глубине проработки применяемых в данных конкретных условиях технических средств уплотнения.

На больших массивах иногда невозможно перекрыть предыдущий слой бетона до начала схватывания в нём цемента. В этом случае применяют ступенчатый способ укладки с одновременной укладкой двух-трёх слоёв. При укладке ступенями отпадает необходимость перекрывать слои по всей площади массивами. Длину «ступени» принимают не менее 3-х метров.

3. Уплотнение бетонной смеси. Назначение процесса уплотнения – обеспечить высокую плотность и однородность бетона. Основной способ – вибрирование. Бетонную смесь вибрируют с помощью внутренних (глубинных), поверхностных и наружных вибраторов. Каждому типу вибраторов присуща своя эффективная зона уплотнения бетонной смеси. Радиус действия внутренних вибраторов – 15…60 см, наружных – 20…40 см, а глубина проработки поверхностных вибраторов – 10…30 см. Вибрационный способ уплотнения наиболее эффективен при умеренно пластичных бетонных смесях с подвижностью 6…8 см. При вибрации более подвижных смесей наблюдается расслоение.

Качество конструкции зависит от правильного выбора режима вибрирования. При недостаточной продолжительности – неплотная укладка бетонной смеси, при излишней – возможно расслоение. Продолжительность вибрирования на одной позиции зависит от подвижности бетонной смеси и типа вибратора. Уплотнение поверхностными вибраторами производится в течении 20…60 с, глубинными – 20…40 с, наружными – 50…90 с. Продолжительность вибрирования жёстких бетонных смесей должна быть не меньше показателя жёсткости данной смеси. Визуально продолжительность вибрирования может быть установлена по следующим признакам: прекращению оседания, приобретению однородного вида, горизонтальности поверхности и появлению на поверхности смеси цементного молока. Расстояние между позициями внутренних вибраторов не должно превышать полуторного радиуса их действия. Вибратор погружают на 5…8 см в нижележащий слой, чтобы проработать стык между слоями. Поверхностный вибратор – необходимо, чтобы его рабочая площадка не менее чем на 10 см перекрывала смежный провибрированный участок.

Уплотнение штыкованием ведут вручную с помощью шуровок (при густоармировнных конструкциях, и при использовании высокоподвижных бетонах с осадкой конуса более 10 см).

Уплотнение трамбованием ведут ручными и пневматическими трамбовками при укладке жёстких бетонных смесей в малоармированные конструкции. Смеси уплотняю слоями толщиной 10…15 см.

4. Устройство рабочих швов. Для обеспечения монолитности бетонировать конструкцию желательно непрерывно. Но это возможно при незначительных объёмах работ и в простых конструкциях. Во всех остальных случаях перерывы в бетонировании неизбежны. При необходимости устраивать перерывы в бетонировании конструкций прибегают к рабочим швам. Рабочим швом называют плоскость стыка между затвердевшим и новым бетоном, образованную из-за перерыва в бетонировании. Рабочий шов образуется в том случае, когда последующие слои бетонной смеси укладывают на полностью затвердевшие предыдущие. Обычно происходит это при перерывах в бетонировании от 7 ч. Рабочие швы являются ослабленным местом, поэтому они должны устраиваться в сечениях, где стыки старого и нового бетона не могут отрицательно влиять на прочность конструкции. В колоннах – уровень верха фундамента, у низа прогонов, балок или подкрановых консолей, у низа капителей колонн безбалочных перекрытий; в рамных конструкциях – у верха вута между стойками и регилями рам. В балках – в пределах средней части пролёта. В ребристых перекрытиях при бетонировании в направлении параллельном второстепенным балкам – в пределах средней трети пролёта балок, при бетонировании в направлении, параллельном главным балкам – в пределах средних четвертей пролёта балок и плит. В безбалочных перекрытиях – в середине пролёта плиты. Рабочие швы в балках и плитах образуют в виде вертикального среза.

Возобновлять прерванное бетонирование можно после того, как в ранее уложенной бетонной смеси закончится процесс схватывания и бетон приобретёт прочность не менее 1,5 МПа (способен воспринимать незначительное динамическое воздействие без разрушения).

Поверхность рабочего шва должна быть перпендикулярна оси элемента, а в стенах и плитах – их поверхности. Для этого устанавливают щитки – ограничители с прорезями для арматурных стержней, прикрепляя их к щитам опалубки. Для надёжного сцепления бетона в рабочем шве поверхность ранее уложенного бетона тщательно обрабатывают: кромку схватившегося бетона очищают от цементной плёнки и обнажают крупный заполнитель, протирая проволочными щётками; продувают сжатым воздухом и промывают струёй воды. Особенно тщательно обрабатывают поверхность бетона вокруг выпусков арматуры; арматурные стержни очищают от раствора. Очищенную поверхность стыка перед началом бетонирования покрывают цементным раствором, имеющим такой же состав, как укладываемая бетонная смесь.

Специальные методы бетонирования

При невозможности применения традиционной технологии бетонирования применяют специальные методы, к которым относятся вакуумирование и торкретирование бетона, подводное бетонирование.

1.Вакуумирование бетона является технологическим методом, позволяющим извлечь из уложенной бетонной смеси около 10…25 % воды затворения с сопутствующим или дополнительным уплотнением. Метод даёт 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. В зависимости от типа конструкции вакуумирование производят либо сверху, либо со стороны боковых поверхностей конструкций (вакуумные опалубки).

2. Торкретирование бетона – технологический процесс нанесения в струе сжатого воздуха на поверхность конструкции или опалубки одного или нескольких слоёв цементно-песчаного раствора (торкрет) или бетонной смеси (набрызг-бетон) ( в зарубежной практике носит название «шприцбетон»). Благодаря большой кинетической энергии, развиваемой частицами смеси, нанесённый на поверхности раствор (бетон) приобретает повышенные характеристики по 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 приготавливают на портландцементах не ниже М400.

3.Подводное бетонирование – укладка бетонной смеси под водой без производства водоотлива. Применяют следующие методы: метод вертикального перемещения трубы, метод восходящего раствора, укладку бетонной смеси бункерами, метод втрамбовывания бетонной смеси.

Выдерживание бетона

В процессе выдерживания осуществляют уход за бетоном, который должен обеспечить: поддержание температурно-влажностного режима, предотвращения температурно-усадочных деформаций и образование трещин; предохранение твердеющего бетона от ударов, сотрясений, других воздействий, ухудшающих качество бетона в конструкции. Свежеуложенный бетон поддерживают во влажном состоянии путём периодических поливок (в течение 7 суток) и предохраняют летом от солнечных лучей, а зимой от мороза защитными покрытиями.

Распалубливание конструкций

Распалубливание конструкции следует производить аккуратно, с тем чтобы обеспечить сохранность опалубки для повторного применения, а также избежать повреждения бетона. Распалубливание начинают после того, как бетон наберёт необходимую прочность. Боковые элементы, не несущие нагрузок, можно снимать по достижении бетоном прочности, обеспечивающей сохранность углов, кромок и поверхностей (48…72 ч). Сроки устанавливают на месте в зависимости от вида цемента и температурно-влажностного режима твердения бетона. Несущие элементы опалубки снимают по достижении бетоном прочности, обеспечивающей сохранность конструкции. Эта прочность при фактической нагрузке менее 70% от нормативной составляет: для плит пролётом до 3 м и несущих конструкций пролётом до 6 м – 70%, для конструкций с пролётами более 6 м и конструкций с напрягаемой арматурой – 80% от проектной. Если фактическая нагрузка более 70% нормативной, то несущую опалубку снимают после того, как бетон таких конструкций наберёт проектную прочность.

Технология бетонирования в зимних условиях

Строительное производство располагает обширным арсеналом эффективных и экономичных методов выдерживания бетона в зимних условиях, позволяющих обеспечить высокое качество конструкций. Эти методы можно разделить на три группы: метод, предусматривающий использование начального теплосодержания, внесённого в бетонную смесь при её приготовлении или перед укладкой в конструкцию, и тепловыделение цемента, сопровождающее твердение бетона, - так называемый метод «термоса»; методы, основанные на искусственном прогреве бетона, уложенного в конструкцию, - электропрогрев, контактный, индукционный и инфракрасный нагрев, конвективный обогрев; методы, использующие понижения эвтектической точки воды в бетоне с помощью специальных противоморозных химических добавок. Указанные методы можно комбинировать. Выбор того или иного метода зависит от вида и массивности конструкции, вида, состава и требуемой прочности бетона, метеорологических условий производства работ, энергетической оснащённости строительной площадки и т.д.

Технология бетонных работ в условиях сухого жаркого климата

Необходимое качество в условиях сухого жаркого климата может быть обеспечено за счёт применения таких методов приготовления, транспортирования и ухода за бетоном, которые сводили бы возможному минимуму его обезваживание.