Специальные методы бетонирования

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

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

6.16.1. Вакуумирование бетона 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.

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 вакуумные маты (рис.V-60), а стены, колонны и другие развитые по высоте конструкции - со стороны боковых поверхностей, используя для этого вакуум-опалубку.

Рис. V-60. Вакуумная обработка бетона: а – вакумный насос и вакуумные маты; б – последовательность работ при устройстве бетонных полов. Вакуумная обработка позволяет перемещать частицы крупного заполнителя в верхний слой бетонной плиты, увеличивая твердость ее поверхности.

Конструктивно вакуум-щит представляет собой короб (обычно размером в плане 100× 125 см) с герметизирующим замком по контуру. (рис.V-61, а). Герметизированная коробка верхнего покрытия щита выполняется из стали, водостойкой фанеры или стеклопластика. Снизу щит оборудован вакуум-полостью, непосредственно соприкасающейся с бетоном. Такая полость создается путем прокладки двух слоев металлической тканой и плетеной сеток, прикрепляемых на внутренней поверхности щита. 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).

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. Для создания в вакуум-полости разрежения и удаления части воды затворения и воздуха в центре вакуум-щита установлен штуцер, подсоединяемый через трехходовой кран к источнику вакуума. По периметру вакуум-щит имеет резиновый фартук для герметизации.

Рис. V-61. Вакуумирование бетона: а - конструктивная схема вакуум-щита; б - схема устройства вакуум-полости; в - конструктивная схема вакуум-мата; г - схема вакуум-установки и вакуумирования бетона плит и стен; 1 - щит-опалубка; 2 - штуцер; 3 - резиновый фартук; 4 - вакуум-полость; 5 - герметизи-рующий замок; 6 - плетеная сетка; 7 - тканая сетка; 8 - фильтровальная ткань; 9 - верхний элемент; 10 - отсасывающий шланг; 11 - нижний элемент; 12 - вакуум-насос; 13 - ресивер; 14 - бак-водосборник; 15- гибкий всасывающий шланг; 16- коллектор; 17- вакуум опалубка; 18 - вакуум-щит

Вакуум-мат состоит из двух самостоятельных элементов: нижнего и верхнего. Нижний, укладываемый на бетон, представляет фильтрующую ткань, прошитую с распределительной сеткой из лавсана. (рис. V-60, V-61, в). Верхний элемент - герметизирующий. Его выполняют из плотной газонепроницаемой синтетической ткани и раскатывают поверх фильтрующего элемента. По продольной оси верхнего элемента расположен отсасывающий перфорированный шланг, подсоединяемый через штуцер к источнику вакуума.

Вакуум-опалубку изготавливают 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 смеси подключают к источнику вакуума. Вакуум-опалубку

можно также собирать из вакуум-щитов, обеспечивая при этом неизменяемость их положения элементами жесткости и крепежными деталями.

6.16.2. Торкретирование (от лат. (tec) tor (ium) - штукатурка и (con) cret (us) - уплотнённый) бетона - технологический процесс нанесения в струе сжатого воздуха (0, 15…0, 35 МПа) на поверхность конструкции или опалубки одного или нескольких слоев цементно-песчаного раствора (торкрет) или бетонной смеси (торкрет-бетон) (в зарубежной практике носит наименование «шприцбетон»). Благодаря большой кинетической энергии, развиваемой частицами смеси, нанесенный на поверхности раствор (бетон) приобретает повышенные характеристики прочности, водонепроницаемости, морозостойкости, сцепления с поверхностями нанесения.

В состав торкрета входят цемент и песок, в состав торкрет-бетона помимо цемента и песка входит крупный заполнитель размером до 30 мм. Растворы или бетонные смеси приготавливают на портландцементах не ниже М400.

Процесс нанесения слоя торкрета (торкрет-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 торкрет-бетона.

6.16.3.Подводное бетонирование - укладка бетонной смеси под водой без предварительного водоотлива. Применяют следующие методы подводного бетонирования: метод вертикально перемещаемой трубы, метод восходящего раствора, укладку бетонной смеси бункерами, метод втрамбовывания бетонной смеси.

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.

Метод вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) применяют при бетонировании элементов конструкций высокой прочности и монолитности на глубине до 50 м, защищенных от проточной воды (рис. V-64, а).

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.

В начале бетонирования трубы опускают до дна с минимальным зазором, допускающим свободный выход смеси. В полость трубы вводят пыж из поролона, завернутого в мешковину, а через загрузочную воронку подают бетонную смесь, под тяжестью которой пыж опускается к основанию трубы и вытесняет из нее воду.

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, но не менее чем на 100 мм, с последующим удалением слабого верхнего слоя бетона.

По достижении бетоном прочности 2…2, 5 МПа верхний слабый слой бетона, непрерывно соприкасающийся с водой во время производства работ, удаляют.

Рис. V-64. Подводное бетонирование методами: а - вертикально перемещаемой трубы; б - восходящего раствора; в - укладкой смеси бункерами; г - втрамбовыванием бетонной смеси; 1 - ограждение; 2 - труба; 3 - каменисто-щебеноч-ная отсыпка; 4 - раствор (бетонная смесь); 5 - шахта; 6 - лебедка; 7 - растворонасос; 8 - бункер.

При методе ВПТ применяют бетон класса не ниже В25, бетонную смесь, укладываемую с вибрацией, подвижностью 6…10 см и укладываемую без вибра-ции подвижностью 16…20 см. Приготавливают смесь на гравии или смеси гравия с 20…30% щебня, обяза-тельно вводя пластифици-рующие добавки.

Бетонирование стен в грунте и буронабивных свай под защитой глинистого раствора производится не позднее, чем через 4 часа после опускания арматур-ных каркасов в траншею (скважину).

Бетонирование осуществляют методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) с одновременной откачкой вытесняемого бентонитового раствора в емкость или разрабатываемую захватку (рис. V-65).

Бетонирование каждой очередной секции траншеи следует проводить, не допуская перерывов в подаче бетона.

При бетонировании под глинистым раствором необходимо обеспечивать:

• изоляцию бетонной смеси от глинистого раствора в процессе ее подачи в траншею;

• отсутствие перемешивания с глинистым раствором при укладке;

• непрерывность бетонирования в пределах захватки;

• контроль за технологией в процессе бетонирования.

Траншеи следует бетонировать секциями с применением межсекционных ограничителей. Бетонирование методом ВПТ ведется при помощи сборно-разборной или цельной бетонолитной трубы с внутренним диаметром 250-350 мм.

Рис. V-65. Последовательность работ при устройстве стены а грунте траншейным способом под защитой тиксотропного (бентонитового) раствора: 1 – разработка траншеи; 2 – погружение пространственного каркаса; 3 – заполнение траншеи бетоном методом вертикально перемещаемой трубы.

Метод восходящего раствора (ВР) (рис. V-64, б) бывает безнапорным и напорным. При безнапорном варианте в бетонируемый блок устанавливают шахту с решетчатыми стенками на всю глубину которой опускают стальную трубу Ø 38…100 мм, собранную из звеньев длиной до 1 м с водонепроницаемыми легкоразъемными соединениями. В заопалубленное пространство отсыпают каменную наброску (крупностью 150…400 мм для бутобетонной укладки и крупностью 40…150 мм для бетонной укладки), пустоты которой заполняют раствором, подаваемым через трубу. Заливку каменной наброски при бутобетонной укладке производят цементным раствором состава 1: 1…1: 2, а при бетонной - цементным тестом. Цементный раствор и цементное тесто, подаваемое в шахту через трубу, должны свободно растекаться и обволакивать заполнитель. 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. По мере повышения уровня укладываемого раствора трубы поднимают, демонтируя их верхние звенья. Уровень раствора доводят на 100…200 мм выше проектной отметки. Когда укладка достигнет прочности 2…2, 5 МПа, излишек раствора удаляют.

При напорном варианте метода заливочные трубы устанавливают без шахт в каменный или щебеночный заполнитель и через них нагнетают (инъецируют) под давлением цементный раствор (тесто). Метод ВР применяют при укладке бетонной смеси на глубине до 20 м.

При методе укладки бункерами (рис. V-64, в) 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 бункеры 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 укладка характеризуется слоистостью. Метод применяют при глубине до 20 м и если класс укладываемого бетона не выше В20.

Втрамбовывание бетонной смеси начинают с создания бетонного островка в одном из углов бетонируемой конструкции при подаче смеси по трубе или бадьей с открывающимся дном (рис. V-64, г). 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…45° 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.

⇐ Предыдущая 1 23